JPH0593640A - コリオリ質量流量計 - Google Patents
コリオリ質量流量計Info
- Publication number
- JPH0593640A JPH0593640A JP3172473A JP17247391A JPH0593640A JP H0593640 A JPH0593640 A JP H0593640A JP 3172473 A JP3172473 A JP 3172473A JP 17247391 A JP17247391 A JP 17247391A JP H0593640 A JPH0593640 A JP H0593640A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring tube
- coriolis
- vibration
- natural frequency
- coriolis force
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コリオリ力による変位を大きくすることで、
ＳＮ比の高いコリオリ質量流量計を実現する。 【構成】 振動する測定管内に測定流体を流し、その流
れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力により、
測定管を変形振動させるコリオリ質量流量計において、
前記測定管の駆動モ―ドの節となる箇所を弾性材を介し
て拘束し、駆動モ―ドの固有振動数と、コリオリ振動モ
―ドの固有振動数とをほぼ一致させるようにした事を特
徴とするコリオリ質量流量計である。
ＳＮ比の高いコリオリ質量流量計を実現する。 【構成】 振動する測定管内に測定流体を流し、その流
れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力により、
測定管を変形振動させるコリオリ質量流量計において、
前記測定管の駆動モ―ドの節となる箇所を弾性材を介し
て拘束し、駆動モ―ドの固有振動数と、コリオリ振動モ
―ドの固有振動数とをほぼ一致させるようにした事を特
徴とするコリオリ質量流量計である。
Description
【０００１】本発明は、コリオリ力による変位を大きく
することで、ＳＮ比の高いコリオリ質量流量計に関する
ものである。
することで、ＳＮ比の高いコリオリ質量流量計に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、コリオリ質量流量計に使用せる
例で、例えば、米国特許４，４９１，０２５号、発明の
名称「PARALLEL PATH CORIOLIS MASSFLOW RATE METER
」１９８２年１１月３日出願、１９８５年１月１日特
許に示されている。図において、１は配管Ａに、両端が
取付けられたＵ字形の測定管である。２は管路Ａへの測
定管１の取付けフランジである。３はＵ字形をなす測定
管１の先端に設けられた振動子である。４，５は測定管
１の両側にそれぞれ設けられた変位検出センサである。
従来例の構成説明図で、コリオリ質量流量計に使用せる
例で、例えば、米国特許４，４９１，０２５号、発明の
名称「PARALLEL PATH CORIOLIS MASSFLOW RATE METER
」１９８２年１１月３日出願、１９８５年１月１日特
許に示されている。図において、１は配管Ａに、両端が
取付けられたＵ字形の測定管である。２は管路Ａへの測
定管１の取付けフランジである。３はＵ字形をなす測定
管１の先端に設けられた振動子である。４，５は測定管
１の両側にそれぞれ設けられた変位検出センサである。
【０００３】以上の構成において、測定管１に測定流体
が流され、振動子３が駆動される。振動子３の振動方向
の角速度『ω』、測定流体の流速『Ｖ』（以下『』で囲
まれた記号はベクトル量を表す。）とすると、 Ｆｃ＝―２ｍ『ω』×『Ｖ』 のコリオリ力が働く、コリオリ力に比例した振動の振幅
を測定すれば、質量流量が測定出来る。しかし、一般に
は、コリオリ力に比例した振動の振幅は、加振による振
動の振幅より極めて小さく、コリオリ力に比例した振動
の振幅を直接検出することが出来ない。
が流され、振動子３が駆動される。振動子３の振動方向
の角速度『ω』、測定流体の流速『Ｖ』（以下『』で囲
まれた記号はベクトル量を表す。）とすると、 Ｆｃ＝―２ｍ『ω』×『Ｖ』 のコリオリ力が働く、コリオリ力に比例した振動の振幅
を測定すれば、質量流量が測定出来る。しかし、一般に
は、コリオリ力に比例した振動の振幅は、加振による振
動の振幅より極めて小さく、コリオリ力に比例した振動
の振幅を直接検出することが出来ない。
【０００４】今、図６のＺ視の方向から見ると、振動子
３の加振により、振動方向をα、βに別けて考えると、
流速『Ｖ』の向きによって、図７、図８に示す如く、コ
リオリ力の方向が異なるので、逆相となり、測定管１が
捩れながら振動する。これを変位検出センサ４，５、例
えば磁気センサで変位を検出し、変位検出センサ４，５
の変位の位相差が、（コリオリ力に比例した振動の振
幅）／（加振による振動の振幅）に比例するので質量流
量を求める事ができる。位相差は波形がゼロをクロスす
る時間の差Δｔとして測定出来るので、結果としてコリ
オリ力が測定出来る。
３の加振により、振動方向をα、βに別けて考えると、
流速『Ｖ』の向きによって、図７、図８に示す如く、コ
リオリ力の方向が異なるので、逆相となり、測定管１が
捩れながら振動する。これを変位検出センサ４，５、例
えば磁気センサで変位を検出し、変位検出センサ４，５
の変位の位相差が、（コリオリ力に比例した振動の振
幅）／（加振による振動の振幅）に比例するので質量流
量を求める事ができる。位相差は波形がゼロをクロスす
る時間の差Δｔとして測定出来るので、結果としてコリ
オリ力が測定出来る。
【０００５】図９は従来より一般に使用されている他の
従来例の構成説明図である。本従来例では、更に、ノイ
ズを低減し、信号を大きくとるために、測定管１を、２
管式にし、ノイズを打消すようにしたものである。
従来例の構成説明図である。本従来例では、更に、ノイ
ズを低減し、信号を大きくとるために、測定管１を、２
管式にし、ノイズを打消すようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置においては、コリオリ力による変位は、駆動によ
る変位に比較し、約１／１０００程度と小さい。外乱振
動が加わると、コリオリ力による変位と重なり、出力が
大きく乱れる。本発明は、この問題点を解決するもので
ある。本発明の目的は、コリオリ力による変位を大きく
することで、ＳＮ比の高いコリオリ質量流量計を提供す
るにある。
な装置においては、コリオリ力による変位は、駆動によ
る変位に比較し、約１／１０００程度と小さい。外乱振
動が加わると、コリオリ力による変位と重なり、出力が
大きく乱れる。本発明は、この問題点を解決するもので
ある。本発明の目的は、コリオリ力による変位を大きく
することで、ＳＮ比の高いコリオリ質量流量計を提供す
るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、振動する測定管内に測定流体を流し、そ
の流れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力によ
り、測定管を変形振動させるコリオリ質量流量計におい
て、前記測定管の駆動モ―ドの節となる箇所を弾性材を
介して拘束し、駆動モ―ドの固有振動数と、コリオリ振
動モ―ドの固有振動数とをほぼ一致させるようにした事
を特徴とするコリオリ質量流量計を構成したものであ
る。
に、本発明は、振動する測定管内に測定流体を流し、そ
の流れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力によ
り、測定管を変形振動させるコリオリ質量流量計におい
て、前記測定管の駆動モ―ドの節となる箇所を弾性材を
介して拘束し、駆動モ―ドの固有振動数と、コリオリ振
動モ―ドの固有振動数とをほぼ一致させるようにした事
を特徴とするコリオリ質量流量計を構成したものであ
る。
【０００８】
【作用】以上の構成において、測定管の駆動モ―ドの節
となる箇所を弾性材を介して拘束し、駆動モ―ドの固有
振動数と、コリオリ振動モ―ドの固有振動数とをほぼ一
致させるようにしたので、コリオリ力による振動モ―ド
が共振状態に近くなり、大きな信号振幅が得られる。以
下、実施例に基づき詳細に説明する。
となる箇所を弾性材を介して拘束し、駆動モ―ドの固有
振動数と、コリオリ振動モ―ドの固有振動数とをほぼ一
致させるようにしたので、コリオリ力による振動モ―ド
が共振状態に近くなり、大きな信号振幅が得られる。以
下、実施例に基づき詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の要部構成説明
図、図２は図１の側面図である。図において、図６と同
一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図６と相違部
分のみ説明する。１１は一対の振動子で、互いに逆位相
の力を発生し、この場合は、捩じれモ―ドで測定管１が
共振するように働く。１２は、ベ―ス１３と測定管１と
を結ぶばねである。ばね１２は、測定管１の曲げモ―ド
の固有振動数と捩じれモ―ドの固有振動数とが、ほぼ一
致するようなばね定数を有する。
図、図２は図１の側面図である。図において、図６と同
一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図６と相違部
分のみ説明する。１１は一対の振動子で、互いに逆位相
の力を発生し、この場合は、捩じれモ―ドで測定管１が
共振するように働く。１２は、ベ―ス１３と測定管１と
を結ぶばねである。ばね１２は、測定管１の曲げモ―ド
の固有振動数と捩じれモ―ドの固有振動数とが、ほぼ一
致するようなばね定数を有する。
【００１０】以上の構成において、図３に示す如く、振
動子１１により、捩じれモ―ドの固有振動数で振動して
いる測定管１内を、測定流体が流れると、コリオリ力が
働く。コリオリ力は、図４に示す如く分布するので、測
定管１の振動は、図５に示す如く、曲げモ―ドの波形と
なる。ばね１２により、測定管１の曲げモ―ドの固有振
動数と捩じれモ―ドの固有振動数とが大体一致している
ので、コリオリ力による変位振動である曲げモ―ドの振
動も、共振状態に近くなり、大きな信号振幅が得られ
る。
動子１１により、捩じれモ―ドの固有振動数で振動して
いる測定管１内を、測定流体が流れると、コリオリ力が
働く。コリオリ力は、図４に示す如く分布するので、測
定管１の振動は、図５に示す如く、曲げモ―ドの波形と
なる。ばね１２により、測定管１の曲げモ―ドの固有振
動数と捩じれモ―ドの固有振動数とが大体一致している
ので、コリオリ力による変位振動である曲げモ―ドの振
動も、共振状態に近くなり、大きな信号振幅が得られ
る。
【００１１】この結果、コリオリ力による変位も、ほ
ぼ、共振状態となり、大きな変位が得られるので、外乱
振動に対するＳＮ比が良好なものが得られる。
ぼ、共振状態となり、大きな変位が得られるので、外乱
振動に対するＳＮ比が良好なものが得られる。
【００１２】なお、前述の実施例においては、測定管１
は、Ｕ字状のものについて説明したが、これに限ること
はなく、例えば、任意の曲り管、直管でもよく、要する
に、コリオリ力が検出できるものであれば良い。また、
測定管１は２本の平行管で構成してもよい。また、振動
子１１は、駆動モ―ドの節の点に１個配置したが、駆動
モ―ドの節の対称な点２箇所に設置しても良い。
は、Ｕ字状のものについて説明したが、これに限ること
はなく、例えば、任意の曲り管、直管でもよく、要する
に、コリオリ力が検出できるものであれば良い。また、
測定管１は２本の平行管で構成してもよい。また、振動
子１１は、駆動モ―ドの節の点に１個配置したが、駆動
モ―ドの節の対称な点２箇所に設置しても良い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、振動す
る測定管内に測定流体を流し、その流れと測定管の角振
動によって生じるコリオリ力により、測定管を変形振動
させるコリオリ質量流量計において、前記測定管の駆動
モ―ドの節となる箇所を弾性材を介して拘束し、駆動モ
―ドの固有振動数と、コリオリ振動モ―ドの固有振動数
とをほぼ一致させるようにした事を特徴とするコリオリ
質量流量計を構成した。
る測定管内に測定流体を流し、その流れと測定管の角振
動によって生じるコリオリ力により、測定管を変形振動
させるコリオリ質量流量計において、前記測定管の駆動
モ―ドの節となる箇所を弾性材を介して拘束し、駆動モ
―ドの固有振動数と、コリオリ振動モ―ドの固有振動数
とをほぼ一致させるようにした事を特徴とするコリオリ
質量流量計を構成した。
【００１４】この結果、コリオリ力による変位も、ほ
ぼ、共振状態となり、大きな変位が得られるので、外乱
振動に対するＳＮ比が良好なものが得られる。
ぼ、共振状態となり、大きな変位が得られるので、外乱
振動に対するＳＮ比が良好なものが得られる。
【００１５】従って、本発明によれば、コリオリ力によ
る変位を大きくすることで、ＳＮ比の高いコリオリ質量
流量計を実現することが出来る。
る変位を大きくすることで、ＳＮ比の高いコリオリ質量
流量計を実現することが出来る。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】捩じれモ―ドの固有振動数で振動している測定
管の動作説明図である。
管の動作説明図である。
【図４】測定管へのコリオリ力の作用説明図である。
【図５】測定管の動作説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。
明図である。
【図７】図６の動作説明図である。
【図８】図６の動作説明図である。
【図９】従来より一般に使用されている他の従来例の構
成説明図である。
成説明図である。
１…測定管 ４…変位検出センサ １１…振動子 １２…ばね １３…ベ―ス
Claims (1)
- 【請求項１】振動する測定管内に測定流体を流し、その
流れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力によ
り、測定管を変形振動させるコリオリ質量流量計におい
て、 前記測定管の駆動モ―ドの節となる箇所を弾性材を介し
て拘束し、駆動モ―ドの固有振動数と、コリオリ振動モ
―ドの固有振動数とをほぼ一致させるようにした事を特
徴とするコリオリ質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172473A JPH0593640A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | コリオリ質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172473A JPH0593640A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | コリオリ質量流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593640A true JPH0593640A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=15942643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3172473A Pending JPH0593640A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | コリオリ質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593640A (ja) |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3172473A patent/JPH0593640A/ja active Pending
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