JPH09501493A - コリオリ効果質量流量計のブレースバーにおける応力を減少させるための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コリオリ効果質量流量計は、改善された可撓性を有するブレースバーを備え、ブレースバー、並びに、ブレースバーに隣接する流量計の流管及び流量計の流管の領域の応力集中を減少させる。ブレースバー手段が開示され、このブレースバー手段は、流管を収容するその穴の間の領域に空隙を有している。この空隙は、ブレースバーの可撓性を増大させ、運転時及び製造時に発生する応力の集中を、ブレースバーと流管との間のろう付けジョイントから離れる方向に移動させる。上記応力は減少され、流管から、全体的な寿命及び流管の信頼性にとって重要でないブレースバーの中の領域へ移動される。コリオリ効果によって発生する運動に応答する、本発明のブレースバーの可撓性が増大されるために、流量計の感度が改善される。別の実施例も開示され、これら実施例も、ブレースバーの可撓性を増大させるとと同時に、流管の望ましくない独立した運動に抵抗するために必要とされる剛性を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】 コリオリ効果質量流量計のブレースバーにおける 応力を減少させるための装置及び方法 発明の分野 本発明は、コリオリ効果質量流量計に関する。本発明は更に、コリオリ効果質 量流量計の流管における応力を減少させるための方法及び装置に関する。より詳 細には、本発明は、ブレースバーを備え、該ブレースバーに隣接する流管の領域 における応力を減少させる、コリオリ効果質量流量計に関する。 問題点 導管を通って流れる物質に関する質量流量及び他の情報を測定するために、コ リオリ効果質量流量計を使用することは周知である。米国特許第４，４９１，０ ２５号（１９８５年１月１日にＪ．Ｅ．Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ．に発行された ）、及び、１９８２年２月１１日にＪ．Ｅ．Ｓｍｉｔｈに発行された米国再発行 特許第３１，４５０号の如き従来技術に開示されているように、上述の流量計は 、真直なあるいは湾曲した形態を有する、１又はそれ以上の流管を備えている。 コリオリ効果質量流量計の各々の流管の形態は、単純な曲げ、ねじり、あるいは 、これらが組み合わされたタイプとすることのできる、一組の固有振動モードを 有している。入口側の隣接するパイプラインから流量計の中に入る流体の流れは 、流管又はチューブに導かれ、その後、流量計の出口側を通って流量計から出る 。流体が充填され振動している系すなわちシステムの固有振動モードは、流管の 質量及び該流管の中の流体の質量を合計した質量によって、部分的に決定される 。各々の流管は、上述の固有モードの中の１つに共鳴して振動するように駆動さ れる。 流量計を通る流れが全く無い場合には、流管に沿う総ての点は、与えられた駆 動力すなわちドライバの力によって、同じ位相で振動する。流体が流れ始めると 、コリオリの加速度によって、流管に沿う各々の点は異なる位相を有することに なる。流管の入口側の位相は、ドライバから遅れ、一方、出口側の位相は、ドラ イ バに先行する。複数のセンサを流管に設けて、流管の運動を表す複数の正弦波信 号を発生させることができる。２つの信号の間の位相差は、流管を通る質量流量 に比例する。そのような測定における面倒なファクタは、一般的なプロセス流体 の密度が変化することである。密度の変化は、固有モードの変化を生じさせる。 流量計の制御装置は共鳴を維持するので、これに応じて振動周波数が変化する。 この状態に起ける流量は、位相差おび振動周波数の比に比例する。 米国再発行特許第３１，４５０号は、位相差及び振動周波数を測定する必要性 を排除した、コリオリ流量計を開示している。位相差は、２つの正弦波信号の平 面交差の間の時間遅延を測定することにより、決定される。この方法を用いた場 合には、振動周波数の変動が相殺され、質量流量は、測定された時間遅延に比例 する。この測定方法は、以下においては、時間遅延測定と称する。 コリオリ流量計の複数の対の流管を駆動し、これにより、これら流管が、振動 の固有モード、あるいは、固有周波数の調波周波数において、１８０°の位相外 れで互いに振動するようにすることは周知である。上記駆動される振動は、「位 相外れ」振動と名付けられる。コリオリ流量計の上記複数の対のチューブも、振 動の固有モードを有しており、そのような振動の固有モードにおいては、上記チ ューブは、互いに同位相で運動する。そのような振動は、同位相振動と呼ばれて いる。同位相振動は、コリオリ流量計においては有用ではないが、ある条件にお いては、例えば、そのような流量計が取り付けられているパイプラインの振動、 あるいは、流体圧力の脈動によって、励起されることがある。コリオリ流量計が 、ブレースバーを持たない場合には、同位相振動及び位相外れ振動は必然的に、 同じ枢動点を有し、従ってほぼ同じ周波数を有することになる。そのような同位 相振動の振幅が、位相外れ振動に加えられる。そのような振動の結合は望ましく なく、その理由は、そのような結合は、２つのモードの間にうなり周波数を生ず ることがあり、流管の位相外れ振動に起因する効果を補償することを必要とする ので、質量流量の計算を複雑にするからである。別の問題は、ブレースバーが無 い場合には、両方のタイプの振動（同位相振動及び位相外れ振動）が、流管をコ リオリ流量計のマニホールドに取り付けている溶接ジョイントを通る軸線の周囲 で、 流管を枢動させることである。やがて、同位相振動及び信号発生手段の合計すな わち結合により生ずる応力は、溶接されたジョイントを弱め、結局は、そのよう なジョイントを破断させる。 ブレースバーは、上述の問題を解消するために、コリオリ流量計に使用される 。一般に、ブレースバーは、２つの流管のドライバ位置とこれら流管をマニホー ルドに取り付ける溶接されたジョイントとの間の点において、上記流管に取り付 けられる。別のブレースバーが、流管の入口側及び出口側において、流管に取り 付けられ、これら流管の位置を互いに固定する。流管をブレースによって固定す ることにより、上述の問題を解決する。ブレースバーは、流管の位相外れ振動の ための新しい枢動軸を形成する。これにより、位相外れ振動の軸線は、溶接され たジョイントから離れ、位相外れで駆動される振動の周波数を同位相振動の周波 数から上昇させる。位相外れ振動に対する同位相振動の所望の周波数分離は、ブ レースバーの位置を適正に選択することによって、得られる。これは、質量流量 の決定を簡単にし、その理由は、流管の同位相振動及び位相外れ振動の効果が加 わることにより生ずる複雑さは、最早問題ではないからである。 しかしながら、ブレースバーを用いると、流管を該ブレースバーに結合するろ う付けジョイントに隣接する流管の部分に、高い応力を生じさせる。そのような 応力は、ブレースバー又は流管の早期の損傷を生じさせることがある。そのよう な応力は、ある程度までは、流管を流量計のマニホールドに取り付けるために使 用されるプロセスの結果である。特に大型の流量計を製造する際には、流管をマ ニホールドに溶接する前に、ブレースバーを流管にろう付けすることが望ましい 場合が多い。次に、流管の両端部を各々マニホールドに溶接する。第１の流管の 一端部をマニホールドに溶接し、次に、第２の流管の一端部をマニホールドに溶 接する。各々のチューブすなわち流管は、溶接プロセスの間に収縮する。この収 縮は、ブレースバーを曲げ、ブレースバーが流管にろう付けされている、ブレー スバー及び流管の領域に応力を発生させる。例えば、流管は、これら流管の端部 を該流管を取り付けるべきマニホールドの部分に当接させた状態で、対として位 置決めされる。この時には、ブレースバーには応力が生じず、その理由は、流管 の端部がマニホールドに均一に当接するからである。しかしながら、第１の流管 を溶接する間に、該第１の流管の長さは、例えば２５．４ｍｍ（１インチ）の３ ２分の１程度、かなり収縮する。この収縮は、ブレースバーの一端部を下方へ曲 げて、該ブレースバーにその降伏点を超える応力を加え、これにより、ブレース バーは、永続的に曲がった新しい姿勢を取る。次に、第２の流管を溶接するとき には、この第２のチューブすなわち流管の長さが収縮して、ブレースバーを反対 方向に曲げ、この場合にも、ブレースバーにその降伏点を超える応力を加える。 このように、ブレースバーにその降伏点を超える応力が加わると、ブレースバー が取り付けられる流管に、対応する応力が生ずる。そのような残留応力は総て、 流量計がその後商業的に使用される際に生ずる通常の運転応力に加えられる。そ の結果、応力が加わった要素は、早期に故障することになり、流量計の寿命を短 くする。 駆動された位相外れ振動も、ブレースバーに隣接する流管の領域に応力を発生 させる。通常の運転においては、流管は、端部に荷重を受け固定端（ブレースバ ー）においてその応力が最大である、片持ち梁のように作用する。この場合には 、応力は、チューブの曲げ中立軸から最も遠いチューブの要素において最大であ る。これは、製造時の残留応力が最大である箇所と同じである。そのような応力 は、上述のように、製造時に発生する総ての応力に加わり、その結果流管に生ず る全応力は、製造時に発生する応力、及び、流管の位相外れ振動により生ずる応 力の合計である。コリオリ流量計の要素の応力の大きさは、該流量計の耐用寿命 に関係する。従って、上述の如き応力、特に、コリオリ流量計を製作する際に使 用する製造プロセスによって生ずる応力を減少させるように、あらゆる可能性の ある努力を行うことが重要である。 解決策 本発明は、上述の問題を解消し、それが取り付けられる流管の製造時及び運転 時の応力を減少させるコリオリ流量計のブレースバーを提供することによって、 当業界の前進を達成するものである。 本発明の利点を説明するために、各々のチューブすなわち流管に関してカルテ シアン座標系を確立することが必要である。その原点は、各々のチューブの中心 線がブレースバーの平坦な頂面の平面と交差する点になければならない。Ｚ軸は 、流管の長手方向の中心線に一致しなければならない。共通のＸ軸は、ブレース バーの頂面の平面にあり、両方の流管のＺ軸と交差しなければならない。Ｙ軸は 、ブレースバーの表面の平面にあり、Ｚ軸及びＸ軸に対して直交しなければなら ない。 本発明のブレースバーは、大きな可撓性を有しており、これにより、チューブ の、Ｚ軸における相対的な直線運動、及び、Ｙ軸の周囲における回転運動を大幅 に許容する。 いずれのブレースバーも、流量計の流管が、殆ど拘束されることなく、Ｙ軸の 周囲で独立して回転することを許容すると同時に、上記流管が、Ｘ軸において独 立して直線運動することを拘束しなければならない。これは、ブレースバーの目 的を達成するために自明のことである。Ｙ軸の回転の独立性が増大することによ り、駆動される位相外れ振動に起因する、流管とブレースバーとの間のジョイン トにおける応力が減少する。Ｚ軸において直線運動することのできる流管の独立 性が増大することにより、流管を流量計のマニホールドに連続的に溶接すること に起因する熱収縮から生ずる製造時の応力が減少する。溶接される第１のチュー ブが、溶接プロセスの間に収縮する際に、本発明のブレースバーは、降伏するこ となく撓むことができる。従って、第２のチューブが溶接されて収縮すると、ブ レースバーは、その変形していない状態に復帰する。これにより、流管、ブレー スバー、及び、流管をブレースバーに接続するろう付けジョイントにおける応力 は、残留応力を減少又は取り除くことによって、全体的に減少する。本発明のブ レースバーの可撓性が増大することにより、応力レベルが減少すると共に、その ような応力を、流管とブレースバーとの間のジョイントから、ブレースバーの中 へ移動させる。そのような事柄は総て、ジョイント及びブレースバーの信頼性、 並びに、流管の寿命を改善する。 本発明のブレースバーの別の利益は、その可撓性が流量計の感度を向上させ、 低い流量速度における質量流量の測定を容易にすることである。 本発明の可撓性のブレースバーの種々の典型的な実施例が開示される。一実施 例においては、流管の間のブレースバーの領域に空隙が形成される。第２の実施 例は、バーの上記領域の材料の一部だけを取り除き、ブレースバー材料の「スク リーンを」残す。他の実施例は、流管の間の領域において、ブレースバー材料の 総てではないが大部分を取り除く。更に別の実施例においては、ブレースバーは 、別個の部品を接合することにより、形成される。開示される実施例は総て、Ｚ 軸の直線運動及びＹ軸の回転運動という流管の独立した運動に応答して、流管が より可撓性を有するという共通の利点を有する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のブレースバーを用いた典型的なコリオリ効果流量計を示して おり、 図２は、従来技術の代表的なブレースバーを示しており、 図３は、流管を収容するブレースバーの穴の間に形成された空隙を有する、本 発明のブレースバーの可能性のある一実施例を示しており、 図４は、流管及びブレースバーがそれぞれ通常の着座位置にある状態を側面図 で示しており、 図５は、流管の位相外れ振動によって外方へ撓んだ流管及びブレースバーを側 面図で示しており、 図６は、流管の位相外れ振動によって内方へ撓んだ流管及びブレースバーを側 面図で示しており、 図７及び図８は、製造プロセスによって流管及びブレースバーに発生した応力 を示しており、 図９は、図２のブレースバーにおける応力集中のプロットを示しており、 図１０は、図３のブレースバーにおける応力集中のプロットを示しており、 図１１は、流管の穴の間でバーに形成された空隙を有する、図１０のブレース バーの可能性のある典型的な実施例を示しており、 図１２は、チューブの間の領域に形成されたスクリーンを有する、図１１のブ レースバーの可能性のある別の実施例を示しており、 図１３は、図１１のブレースバーの可能性のある更に別の典型的な実施例を示 しており、 図１４は、２つの別個の材料によって形成された、図３のブレースバーの可能 性のある別の実施例を示しており、 図１５は、本発明のブレースバーを用いたコリオリ効果流量計の可能性のある 別の実施例を示しており、 図１６は、ブレースバーの可能性のある別の実施例を示している。 詳細な説明 代表的なコリオリ効果質量流量計１０が、図１に示されており、このコリオリ 効果質量流量計は、片持ち梁式に取り付けられた２つの流管１２、１４を備えて おり、これら流管は、実質的に同じバネ定数、並びに、それぞれの位相外れ曲げ 軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に関する実質的に同じ慣性モーメントを有するように 、マニホールド本体３０に取り付けられている。 駆動コイル及び磁石１６が、流管１２、１４の頂部１３０、１３０’の間の中 間領域に取り付けられ、軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’の周囲で流管１２、１４を位 相外れで振動させている。左側のセンサ１８及び右側のセンサ２０が、流管１２ 、１４の頂部１３５、１３６及び１３５’の対応する端部付近に取り付けられ、 流管１２、１４の運動を検知する。そのような検知は、流管のゼロクロッシング （ｚｅｒｏ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）を通る流管１２、１４の端部１３５、１３６及 び１３５’の運動を測定することにより、あるいは、流管の運動の速度（運動速 度）を測定することにより、行うことができる。流管１２、１４は、左側の側脚 １３１、１３１’と、右側の側脚１３４、１３４’とを有している。これらの側 脚は、下方に向かって互いに収束すなわち接近し、マニホールド要素１２１、１ ２１’の表面１２０、１２０’に取り付けられている。ブレースバー１４０Ｒ、 １４０Ｌが、流管１２、１４の脚部にろう付けされていて、軸線Ｗ−Ｗ、Ｗ’− Ｗ’を形成しており、流管は、ドライバ１６が経路１５６を介して励起された時 に、上記軸線の周囲で位相外れで振動する。軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’の位置は 、ブレースバー１４０Ｒ、１４０Ｌを流管の側脚１３１、１３１’、及び、１３ ４、 １３４’の上に置くことにより決定される。 ブレースバー１４０Ｒ、１４０Ｌを脚部に沿って上昇又は下降させることによ って、流量計１０が取り付けられるパイプの周囲条件によって生ずる、軸線Ｚ− Ｚ及びＺ’−Ｚ’に関する流管１２、１４の同位相振動と、軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’ −Ｗ’に関する流管１２、１４の位相外れ振動との間の周波数差が変化する。ま た、ブレースバー１４０Ｒ、１４０Ｌを用いることにより、流管の側脚１３１、 １３１’１３４、１３４’をマニホールド表面１２０、１２０’に接続する溶接 部の位相外れ振動に起因する応力が減少する。これは、流管１２、１４は、ブレ ースバーを用いた場合には、軸線Ｚ−Ｚ及びＺ’−Ｚ’に関してではなく、軸線 Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に関して、位相外れで振動することにより生ずる。 温度検知器２２が、流管１４の側脚１３１に設けられ、該流管の温度、並びに 、該流管の中を流れる流体の近似的な温度を測定する。この温度情報は、流管の バネ定数の変化を決定するために使用される。ドライバ１６、センサ１８、２０ 、及び、温度検知器２２は、経路１５６、１５７、１５８、１５９によって、質 量流量計測器２４に接続されている。質量流量計測器２４は、センサ１８、２０ 、２２から受信した信号を処理して、流量計１０を通って流れる物質の質量流量 、並びに、物質の密度及び温度の如き他の測定値を決定する、マイクロプロセッ サを含むことができる。また、質量流量計測器２４は、経路１５６を介してドラ イバ１６へ駆動信号を与え、チューブ１２、１４を軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に 関して位相外れで振動させる。 マニホールド本体３０は、ケーシング１５０、１５０’から形成されている。 ケーシング要素１５０、１５０’は、フランジ１０３、１０３’によって、供給 導管及び出口導管（図示せず）に取り付けることができる。マニホールド本体３ ０は、供給導管から物質の流れを分流して、供給導管から流管１２、１４の中へ 入れ、出口導管へ戻す。マニホールドのフランジ１０３、１０３’が、入口端１ ０４及び出口端１０４’を介して、測定すべきプロセス物質を搬送する導管系（ 図示せず）に接続されると、物質は、フランジ１０３の入口オリフィス（図示せ ず）を通って、マニホールド本体３０及びマニホールド要素１１０に入り、ケ ーシング要素１５０の徐々に変化する断面を有する通路（図示せず）によって、 流管１２、１４に接続される。物質は、マニホールド要素１２１によって分割さ れて、流管１４、１２のそれぞれの左側の側脚１３１、１３１’へ導かれる。次 に、物質は、流管の頂部要素１３０、１３０’、及び、右側の側脚１３４、１３ ４’を通り、再び一緒になって、流管のマニホールド要素１２１’の中の単一の 流れになる。その後、流体は、ケーシングの出口要素１５０’の通路（図示せず ）を通り、次に、マニホールドの出日要素１１０’に入る。出口端１０４’は、 ボルト穴１０２’を有するフランジ１０３’によって、導管系（図示せず）に接 続される。 図２は、図１の流量計と共に使用される従来技術の代表的なブレースバー２０ ０を示している。図１の流管１２、１４が、図２の穴２０１ａ及び２０１ｂに挿 入され、ブレースバー２００が、流管１２、１４の周囲の所望の位置まで摺動さ れていて、流管１２、１４の位相外れ振動のための所望の枢動軸Ｗ−Ｗ及びＷ’ −Ｗ’（図１）を形成している。次に、流管は、ブレースバー２００にろう付け され、その端部が、マニホールドの表面１２０、１２０’に溶接される。 ブレースバーの穴２０１ａ、２０１ｂが、図１の流管１２、１４のための剛性 のサポートを提供し、流管を隔置された状態に保持すると同時に、コリオリ流量 測定を行うために必要とされる、流管１２、１４の制限されたなじれ及び撓みを 許容する。ブレースバー２００は、流管１２、１４の位相外れ撓みに対して十分 な抵抗を与える、枢動点である。これは、図２のブレースバーの穴２０１ａ，２ ０１ｂの間は、中実の金属であるという事実に起因している。実際には、図２に 示すブレースバーは、２５．４ｍｍ（１インチ）の約８分の１の厚みとすること ができる。運転の際には、流管１２、１４は、軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に関し て、位相外れで容易に撓むことが望ましい。図２の従来技術のブレースバーは、 穴２０１ａ、２０１ｂによって形成された領域の間が、中実の金属から形成され ており、上述の如き流管の撓みに抵抗する傾向がある。そのような流管の位相外 れ振動は共に、ブレースバーに隣接する流管の領域の中、並びに、ブレースバー 自身に、応力を発生する。 図３は、本発明に従って設計されたブレースバー３００を示している。ブレー スバー３００は、図１のブレースバー１４０Ｒ、１４０Ｌの代表例であり、空隙 ３０３と、流管１２、１４を収容するための穴３０１ａ、３０１ｂを有している 。空隙３０３は、図２のブレースバー２００に比較して、ブレースバー３００の 曲げ可撓性を増大させている。図２のブレースバー２００の流管の穴２０１ａ、 ２０１ｂの間の中実の材料とは反対に、ブレースバー３００の側部の小さなスト リップ３０２ａ、３０２ｂだけが、流管１２、１４の位相外れ振動によって撓む ことを必要とされる。この大きな可撓性は、後に説明する製造プロセスによって 発生した応力を減少させ、そのような応力を、ブレースバー３００のろう付けジ ョイント、及び、流管穴３０１ａ、３０１ｂにある流管から離れる方向へ移動さ せる。上記可撓性はまた、流管１２、１４の位相外れ振動によって生じた流管の 応力も減少させる。種々の形状を用いて空隙３０３を形成することができる。各 々の形状は、製造時の応力をブレースバー３００の別の箇所へ移動させる。上述 の軸線に関して流管が容易に撓むことは、コリオリ運動を検知するための感度を 向上させる。 図３は、ブレースバーの剛性及び可撓性が関係する３つの軸線を示しており、 Ｚ軸３０６は、ブレースバー３００の平面に対して直交し、流管１２、１４の側 脚１３１、１３４の長手方向の軸線に一致しており、Ｘ軸３０４は、ブレースバ ー３００の平坦な頂面の平面にあり、両方の流管の中心線と交差しており、Ｙ軸 ３０５は、ブレースバー３００の上記平坦な頂面の平面にあって、Ｘ軸に対して 直交している。 ブレースバー３００は、図２のブレースバー２００に比較して、Ｚ軸における 流管の直線運動の独立性、並びに、Ｙ軸における流管の回転運動の独立性を高め ている。Ｚ軸における流管の直線運動の大きな独立性は、製造時に発生する応力 を減少させる。Ｙ軸における流管の回転運動の大きな独立性は、流管の通常の位 相外れ振動の間に、流管とブレースバーとの間のジョイントに発生する応力を減 少させる。図４乃至図６は、ろう付けによって流管１２、１４に取り付けられた 、ブレースバー３００を示している。流管１２、１４の一端部が、マニホールド 要 素１２１の表面１２０に溶接されている。ドライバ（図１）が、流管１２、１４ を位相外れで振動させると、流管１２、１４は、ブレースバー２００が流管１２ 、１４に取り付けられている枢動点（軸線Ｗ−Ｗ（図１））から、外方及び内方 へ交互に撓む。図４は、そのような振動の中心点に位置する流管を示している。 図５は、上述の位相外れ振動に起因する、流管１２、１４の外方への撓みを示し ている。図６は、流管１２、１４の内方への撓みを示している。図５においては 、流管１２、１４が外方へ駆動されているので、ブレースバー３００の中心が外 方へ撓んでいることが分かる。図６においては、流管１２、１４が内方へ駆動さ れることに応じて、ブレースバー３００の中心が下方へ撓んでいる。図２の従来 技術のブレースバーを図５及び図６に示すように撓ませることは比較的困難であ り、その理由は、必要とされる力は、流管１２、１４によってブレースバーに与 えられなければならないからである。そのような力は、ブレースバー３００に対 して比較的大きく、ブレースバーに隣接する流管１２、１４の領域、及び、ブレ ースバー自体に応力を生じさせる。 ブレースバー３００は、その空隙３０３が存在し、また、その側部レール３０ ２ａ、３０２ｂが薄いので、改善された可撓性を有していて、より容易に曲がる 。この改善された可撓性は、ブレースバー３００の応力、並びに、流管１２、１ ４の該ブレースバー３００とのろう付けジョイントの領域の応力を共に減少させ る。本発明の改善された可撓性を持たない、例えば、図２のブレースバー２００ は、ブレースバー３００よりも、上述の位相外れ振動に対してより大きく抵抗す る。これは、ブレースバー３００及び流管１２、１４の応力を増大させる。その ような増大した応力は、ブレースバー又は流管、あるいはその両方を弱くして、 結局それらを破壊させることがある。 ブレースバー３００を用いることにより増大された、Ｚ軸において直線運動す る流管の独立性は、流管をマニホールドの表面１２０、１２０’に接合するため に使用される連続的な溶接プロセスに起因する熱歪み及び熱収縮から生ずる製造 時に発生する応力を減少させる。図４、図７及び図８は、ろう付けによって流管 １２、１４に取り付けられたブレースバー３００を示している。大型の流量計に 対しては、流管１２、１４は、ブレースバーにろう付けされた後に、それぞれの 端部が、マニホールドの表面１２０に対して順次溶接される。各々の流管は、マ ニホールド要素１２０に溶接される時に、若干収縮する。図４においては、流管 は、ブレースバー３００にろう付けされ、それぞれの端部は、マニホールドの表 面１２１に当接していて、まだ溶接されていない。図７においては、流管１２は 、ジョイント７００において、マニホールド１２１に溶接されている。そのよう な溶接プロセスは、流管１２を収縮させ、該流管１２の収縮を許容するために、 ブレースバー３００の中心を下方へ曲げる。図８においては、流管１４が、ジョ イント７００において、マニホールドの表面１２０に溶接される。そのような溶 接プロセスは、流管１４を若干収縮させ、ブレースバーの中心を曲げて、ほぼ平 坦な公称位置まで戻す。図２の剛性のブレースバー３００は、流管１２、１４の 収縮に起因する上記曲げ力に抵抗する。ブレースバー２００は、第１の流管を溶 接する時に、流管１２、１４に対するろう付けジョイントにおいて、降伏点まで 曲がるのに抵抗することが多い。これは、望ましくない残留応力を発生する。ブ レースバー２００と流管１２との間の第１のろう付けジョイントが曲がった後に 、第２の流管１４を溶接すると、ブレースバーが図８の平坦な位置に戻るので、 ブレースバー２００と流管１２、１４との間のろう付けジョイントに、第２の組 の大きな応力が発生する。ブレースバー３００は、その改善された可撓性のため に、第１の流管の溶接の後に変形せず、従って、その後の溶接プロセスによって 、応力のない状態に戻る。 図９は、ブレースバー２００の種々の点における応力を図解的に示している。 斜線を施した領域９０２ａ、９０２ｂは、上述の位相外れ振動及び製造プロセス によって生じた大きな応力の領域を示している。斜線を施したこれら大きな応力 の領域は、ブレースバー２００と流管穴２０１ａ、２０１ｂに挿入された流管（ 図示せず）との間のろう付けジョイントにも生ずる。そのような応力は、ブレー スバー２００又は流管１２、１４、あるいは、その両方を弱めて、結局それらを 破壊することがある。 図１０は、本発明に従って空隙３０３を有するように設計されたブレースバー ３００に、製造時に生じた同じ応力を図解的に示している。斜線を施した領域１ ００２ａ、１００２ｂは、そのような製造時に生じた応力が、流管が流管穴３０ １ａ、３０１ｂに挿入されているブレースバー３００の領域から離れて移動して いることを示している。そのような製造時の応力は、図９の空隙を持たないブレ ースバー２００に生ずる応力の値の１０分の１であり、最早、位相外れ曲げに起 因する応力に一致しない。そのような製造時に発生した応力点１００２ａ、１０ ０２ｂを、ブレースバー３００と流管１２、１４との間のろう付けジョイントか ら離れる方向に移動させることにより、流管１２、１４をそのような製造時に発 生した応力から絶縁し、そのような領域の総ての応力を減少させ、流管及びブレ ースバー３００自体の信頼性を改善する。 図１１は、本発明の可能性のある他の典型的な実施例を含むブレースバーを示 している。流管（図示せず）が、流管穴１１０１ａ、１１０１ｂに挿入されてい る。流管穴１１０１ａと１１０１ｂとの間の撓みに抵抗する剛性の部分を取り除 くことにより、上記穴の間に空隙１１０２が形成されており、これにより、図３ のブレースバー３００の空隙３０３と同じ態様で、ブレースバー１１００の可撓 性を増大している。ブレースバー１１００はまた、その外側領域１１０４ａ、１ １０４ｂに、図３のブレースバーよりも少ない材料を有している。領域１１０４ ａ、１１０４ｂの材料を取り除くことにより、ブレースバーの力を、主として流 管の曲げ中立軸付近に移動させ、これにより、穴１１０１ａ、１１０１ｂに挿入 された流管の外側の応力を減少させている。そのような材料の除去は、ブレース バーの剛性を減少させる。これにより、位相外れ曲げに対する抵抗を減少させる ことにより、流管及びブレースバーの応力を共に低下させる。 図１２は、可能性のある本発明の別の典型的な実施例を含むブレースバー１２ ００を示している。流管（図示せず）が、流管穴１２０１ａ、１２０１ｂに挿入 されている。図１２に示すように、全体が空隙ではなく、流管穴１２０１ａ、１ ２０１ｂの間の図１２のブレースバー１２００の領域から、一部の材料だけが取 り除かれている。これにより、図１１の空隙１１０２ではなく、多孔質のスクリ ーン領域１２０２が残される。スクリーン領域１２０２は、流管穴１２０１ａ、 １２０１ｂの間の撓みに抵抗する剛性材料を一部除去することによって、ブレー スバー１２００の可撓性を増大させる。これにより、流管のＺ軸における直線運 動及びＹ軸における回転運動に応答して曲がる、ブレースバー１２００の可撓性 が増大する。 図１３は、可能性のある本発明の別の典型的な実施例を含むブレースバー１３ ００を示している。流管（図示せず）が、流管穴１３０１ａ，１３０１ｂに挿入 されている。図１１に示すように全部の空隙ではなく、流管穴１３０１ａ、１３ ０１ｂの間のブレースバー１３００から一部の材料だけが除去され、薄く可撓性 を有する連続的な領域１３０２が残されている。この薄い領域１３０２は、曲げ に対する抵抗が小さい少量の材料を有しており、従って、撓まなければならない 材料が減少しているので、ブレースバー１４００の可撓性を増大させている。こ れにより、図１１及び図１２のブレースバーに関連して既に説明したのと同じ理 由によって、流管及びブレースバーの応力が減少する。 図１４は、可能性のある本発明の別の典型的な実施例を含むブレースバー１４ ００を示している。ブレースバー１４００は、２つの別個の部分１４０１ａ、１ ４０１ｂから形成されている。部分１４０１ａ、１４０１ｂは、ジョイント１４ ０２において、流管１２、１４に接合されている（断面として上から見た場合に ）。上記２つの部分１４０１ａ、１４０１ｂは、流管１２、１４に直交する実質 的に同じ平面にある。このブレースバーの構造は、流管１２、１４のＺ軸の直線 運動及びＹ軸の回転運動に応じて曲がることを可能とする追加の可撓性を、ブレ ースバー１４００に与えると同時に、流管１２、１４の独立したＸ軸の直線運動 を拘束するに十分な剛性を維持している。図１４の実施例は、図１４に示すよう に、そうでなければ流管の外側に取り付けられることになるブレースバーの材料 を全体的に除去することができるので、効果的である。図１１及び図１４のブレ ースバーを比較すると、図１４のブレースバーは、図１１の左側の側部領域１１ ０６ａ、１１０６ｂを有しておらず、また、図１１のブレースバーの右側の側部 領域１１０７ａ、１１０７ｂも有していないことが分かる。そのような左側及び 右側の側部領域１１０６ａ、１１０６ｂ、及び、１１０７ａ、１１０７ｂは、ブ レー スバー及びその可撓性、あるいは、ブレースバー又は流管における応力の減少に 関して、何等有用な機能をもたらさない。反対に、１１０６ａ、１１０６ｂ、及 び、１１０７ａ、１１０７ｂに対応する要素をもたない図１４のブレースバーを 提供することにより、ブレースバー付近の流管の領域に取り付けられる材料の運 動に対する抵抗を減少させる。そのような抵抗の減少は、流管に対する応力を減 少させ、従って、流管の寿命及びブレースバーの寿命を共に増大させる。 図１６は、本発明の可能性のある典型的な別の実施例を示しており、この実施 例は、流管１４、１２の間で伸長する単一のレール部分１６０１を有するブレー スバー１６００を備えている。レール１６０１は、その左側の端部が、ブレース バー要素１６０２、１６０３に接続されており、また、その右側の端部が、要素 １６０４、１６０５に接続されている。左側上方の要素１６０２は、弧状部１６ ０７によって、流管１４の上方部分に接続されている。左側下方の要素１６０３ は、その弧状部１６０６によって、流管１４の底部に接続されている。同様に、 右側の端部分１６０４、１６０５は、それぞれの弧状部１６０９、１６０８を介 して、流管１２の上方及び下方の部分にそれぞれ接続されている。 ブレースバー１６００の構造は、流管１２、１４のＺ軸の直線運動及びＹ軸の 回転運動に応じてブレースバーが曲がることのできる、追加の可撓性をもたらす と同時に、流管１２、１４のＸ軸の直線運動を拘束するに十分な剛性を維持して いる。流管の外側面とブレースバーの端部分との間の空隙１６１０、１６１１が 、製造時の応力及び位相外れ振動に起因する応力集中を、そのような要素の運動 及び撓みが互いに関して最大になるブレースバー及び流管の部分から離れる方向 に動かす。図１６の実施例における応力は、流管１２、１４を接合する弧状のろ う付けジョイントへ移動する。そのようなジョイントは、ブレースバーの端部分 の弧状部１６０６乃至１６０９である。流管及びブレースバーの互いに関する相 対的な運動は、上述の弧状部においては比較的小さく、従って、発生した応力が 、運転上の問題を生ずるようなレベルに達することはない。比較的幅の狭い単一 のレール部分１６０１は、製造時に発生する溶接による応力に関連するＺ軸の直 線運動を許容するに十分な可撓性を有している。そのような単一のレール部分１ ６ ０１は、端部分１６０２乃至１６０５と共に、流管の位相外れ振動を吸収するに 十分な可撓性を有している。 図１５は、本発明のブレースバーを用いたコリオリ効果流量計の別の実施例を 示している。図１５の流量計１２１０は、多くの点に関して、図１の流量計１０ と同じであり、同じ原理を用いて、流管１２１２、１２１４の同時に生ずる駆動 された位相外れ振動、並びに、その特性が流管１２１２、１２１４によって測定 される物質の流れに応じて、質量流量情報を誘導するように作動する。出力情報 は、導線１５８、１５７を介して、質量流量電子回路２４に供給される。温度情 報信号は、経路１５９を介して、質量流量電子回路２４に供給され、質量流量電 子回路は、経路１５６を介して、駆動信号をドライバ１５８０に与え、該ドライ バは、軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に関して、上記２つの流管を位相外れで互いに 振動させる。 図１５に示すコリオリ効果流量計１５１０は、大部分の点に関して、また、そ の作動原理に関して、図１のコリオリ効果流量計と同じであり、従って、以下に おいては、図１５のコリオリ効果流量計が図１のコリオリ効果流量計と異なる点 に関して、主として説明する。 コリオリ流量計アセンブリ１５１０は、一対のマニホールド１５１０、１５１ ０’と、管状部分５５０と、一対の平行な流管１５１４、１５１２と、ドライバ １５８０と、磁石Ｂ及びコイルＡを各々有している一対のセンサ１５２０、１５ １８とを備えている。流管１５１２、１５１４は、実質的にＵ字形状であり、取 り付けブロック１５２０、１５２０’に取り付けられたそれぞれの端部を有して おり、上記取り付けブロックは、それぞれのマニホールド１５１０、１５１０’ に取り付けられている。 右側の側脚は、符号１５３４、１５３４’で示しており、一方、左側の側脚は 、符号１５３１、１５３１’で示されている。左側及び右側のブレースバー１４ ０Ｌ、１４０Ｒは、図１に示すブレースバーに全く同じように対応し、いままで 説明したブレースバーと同じ目的を果たす。すなわち、図１５に示すブレースバ ーは、２つの流管に接続された端部分と、これら２つの端部分の間の中間部分と を 有しており、ブレースバーの上記中間部分は、ブレースバーの端部分を構成する 材料よりも実質的に大きな可撓性を有している。２つの流管は、ドライバ１５８ ０によって、位相外れで振動するように駆動される。そのような振動は、ブレー スバー１４０Ｌ、１４０Ｒを通る軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に関して、流管を枢 動させる。この流管アセンブリはまた、図１の流量計アセンブリに関して上に説 明したのと同じ態様で、軸線Ｚ−Ｚ及びＺ’−Ｚ’に関して、同位相モードで振 動する。 流量計１５１０が、入口端１５０１及び出口端１５０１’を介して、その特性 を測定すべき流体を搬送する導管系（図示せず）に接続されると、流体は、マニ ホールド１５１０のオリフィス端１５０１に入り、徐々に変化する断面を有する その中の通路を介して、取り付けブロック１５２０に接続される。この取り付け ブロックにおいて、流体は分流され、２つの流管１５１２、１５１４に入る。そ の流体は、流管１５１２、１５１４を出るときに、再度結合され、取り付けブロ ック１５２０’の中で単一の流体になり、マニホールド１５１０’に導かれる。 マニホールド１５１０’の中で、流体は、マニホールド１５１０と同様な徐々に 変化する断面を有する、破線１５０５で示される通路を通り、出口端１５０１’ のオリフィスに入る。管状部材１５５０は、流体を全く通さない。その代わりに 、上記管状部材は、マニホールド１５１０、１５１０’を軸方向において整合し 、これらマニホールドの間に所定の間隔を維持し、これにより、マニホールドが 、取り付けブロック１５２０、１５２０’、及び、流管１５１２、１５１４を容 易に収容することができるようにする。 図１５の流量計アセンブリは、他の総ての点に関して、図１の流量計アセンブ リと同じであり、図１の流量計アセンブリに関して上に説明したのと同じ態様で 作動して、物質の質量流量、及び、他の所望の情報を発生させる。 本発明のブレースバー１４０Ｒ、１４０Ｌを持たない、図１５に示す特定の流 量計の構造が、１９８９年７月４日にＡｌｌｅｎ Ｌ Ｓａｍｐｓｏｎ及びＭｉ ｃｈａｅｌ Ｊ．Ｚｏｌｏｃｋに発行された米国特許第４，８４３，８９０号に 詳細に示されている。図１５の流量計の構造に関する更に詳細な情報に関して は、上記米国特許明細書を参照する。Ｓａｍｐｓｏｎ−Ｚｏｌｏｃｋの上記米国 特許明細書の開示は、本明細書にその明細書が完全に記載されているのと同じよ うに、参考として本明細書に組み込まれる。 請求の範囲に記載した発明は、上述の好ましい実施例の記載に限定されるもの ではなく、本発明の範囲及び精神の範囲内の他の変更例及び変更例を包含するも のであることを明瞭に理解する必要がある。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年５月２４日 【補正内容】 （１）明細書翻訳文第４頁第１３行乃至同頁第２３行までの記載（原文明細書５ ページの記載に相当）を以下の通り訂正する。 『駆動された位相外れ振動も、ブレースバーに隣接する流管の領域に応力を発 生させる。通常の運転においては、流管は、端部に荷重を受け固定端（ブレース バー）においてその応力が最大である、片持ち梁のように作用する。この場合に は、応力は、チューブの曲げ中立軸から最も遠いチューブの要素において最大で ある。これは、製造時の残留応力が最大である箇所と同じである。そのような応 力は、上述のように、製造時に発生する総ての応力に加わり、その結果流管に生 ずる全応力は、製造時に発生する応力、及び、流管の位相外れ振動により生ずる 応力の合計である。コリオリ流量計の要素の応力の大きさは、該流量計の耐用寿 命に関係する。従って、上述の如き応力、特に、コリオリ流量計を製作する際に 使用する製造プロセスによって生ずる応力を減少させるように、あらゆる可能性 のある努力を行うことが重要である。 米国特許第４，７８１，０６９号は、振動する流管（１０、１２）と、ブレー スバー（１４、１６）と、流管の運転時の振動周波数を分離するための、モード 選択プレート（１８、２０）とを備える、コリオリ流量計を開示している。この 周波数の分離は、信号処理を向上させる。』 （２）明細書翻訳文第５頁第２７行乃至第６頁第８行の記載（原文明細書７ペー ジに相当）を以下の通り訂正する。 『本発明のブレースバーの別の利益は、その可撓性が流量計の感度を向上させ 、低い流量速度における質量流量の測定を容易にすることである。 本発明の可撓性のブレースバーの種々の典型的な実施例が開示される。総ての 実施例は、ブレースバーの中央部分を備え、該中央部分の長さは、流管の間の距 離よりも大きく、また、上記中央部分の可撓性は、ブレースバーの端部分の可撓 性よりも大きい。一実施例においては、流管の間のブレースバーの領域に空隙が 形成される。第２の実施例は、バーの上記領域の材料の一部だけを取り除き、ブ レースバー材料の「スクリーンを」残す。他の実施例は、流管の間の領域におい て、ブレースバー材料の総てではないが大部分を取り除く。更に別の実施例にお いては、ブレースバーは、別個の部品を接合することにより、形成される。開示 される実施例は総て、Ｚ軸の直線運動及びＹ軸の回転運動という流管の独立した 運動に応答して、流管がより可撓性を有するという共通の利点を有する。』 請求の範囲 １．コリオリ効果流量計であって、 マニホールド（１２０、１２０’）に接続された開放された端部を有する一対 の流管（１２、１４）と、 前記各々の流管の長手方向の軸線に対して直交する平坦で平らな表面を有する と共に、前記平坦な表面に対して直交する縁部表面も有する、ブレースバー手段 （１４０Ｌ、１４０Ｒ）とを備え、 前記ブレースバー手段は、前記マニホールドから隔置されて、前記流管が位相 外れで振動するための枢動点をもたらしており、 前記ブレースバー手段の第１の端部分は、前記流管の一方である第１の流管の 外周面に取り付けられた、前記縁部表面の一方である第１の縁部表面（２０１ａ ９）を有しており、 前記ブレースバー手段の第２の端部分は、前記流管の他方である第２の流管の 外周面に取り付けられた、前記縁部表面の他方である第２の縁部表面（２０１ｂ ９）を有しており、当該コリオリ効果流量計は更に、 前記流管の前記長手方向の軸線に対して直交し、前記平坦な表面に対して平行 な平面において前記ブレースバー手段を貫通する軸線（Ｗ−Ｗ’）に関して、前 記流管を位相外れで互いに振動させるための駆動手段（１６）を備え、 前記ブレースバー手段の中央部分（３０２ａ、３０２ｂ）は、前記第１の端部 分と前記第２の端部分の間に設けられ、前記第１の流管（１３４）と前記第２の 流管（１３４’）との間の距離よりも大きい長さを有しており、 前記ブレースバー手段の前記中央部分は更に、前記第１及び第２の端部分の可 撓性よりも大きな可撓性を有しており、これにより、前記ブレースバー手段に隣 接する前記流管の部分の応力を減少させるように構成されたことを特徴とするコ リオリ効果流量計。 ２．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、空隙（３０３）を有することを特徴とするコリオリ効果流量計。 ３．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、スクリーン（１２０２）によって形成される領域を有することを特徴 とするコリオリ効果流量計。 ４．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記 中央部分が、前記第１及び第２の端部分の厚みよりも実質的に小さい厚みを有す る領域（１３０２）を有することを特徴とするコリオリ効果流量計。 ５．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記第１の流管及び前記第２の流管を接続する、少なくとも１つの細 長い部材（１６０１、１６０２、１６０３、１６０４、１６０５）を備えること を特徴とするコリオリ効果流量計。 ６．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記第１及び第２の端部分の間に伸長する一対の側部レール（３０２ ａ、３０２ｂ）を有しており、 前記各々の端部分は、複数の四分円を含む環状のリング（３０１ａ、３０１ｂ ）を有しており、 前記四分円の中の第１及び第２の四分円が、前記縁部表面によって前記流管の 一方に接続され、更に、前記レールの一方の一端部に接続されており、 前記四分円の中の第３及び第４の四分円（１０６ａ、１１０７ａ）が、前記縁 部表面によって、前記流管にだけ接続されていることを特徴とするコリオリ効果 流量計。 ７．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記流管が、実質的にＵ字形状（１０）であることを特徴とするコリオリ効果 流量計。 ８．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記各 々の端部分が、前記流管を包囲する材料のリング（３０１ｂ）を有しており、前 記ブレースバー手段の前記中央部分が、空隙（３０３）を含むことを特徴とする コリオリ効果流量計。 ９．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記各 々の端部分が、前記流管を包囲する材料のリングを有しており、前記ブレースバ ー手段の前記中央部分が、スクリーン材料を含むことを特徴とするコリオリ効果 流量計。 １０．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記各 々の端部分が、前記両けを包囲する材料のリングを含み、前記ブレースバー手段 の前記中央部分が、前記端部分を形成する材料よりも実質的に薄い材料（１３０ ２）から形成されていることを特徴とするコリオリ効果流量計。 １１．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記流管の各々を包囲する複数の四分円を含む材料のリングを含んで おり、第１の四分円（１１０６ａ）及び第２の四分円（１１０７ａ）を形成する 材料が、第３及び第４の四分円を形成する材料よりも実質的に幅が狭いことを特 徴とするコリオリ効果流量計。 １２．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段が、前記 第１の端部分及び前記第２の端部分の間で各々伸長する頂部レール及び底部レー ルを含んでおり、 前記各々のレールには、半円形状の端部分（１４０２）が設けられ、 前記半円形状の端部分が各々、前記流管の一方の円周のほぼ四分円を形成する と共に、前記縁部表面によって、前記流管に取り付けられ、これにより、前記各 々の流管の前記円周面の約半分が、前記端部分の前記縁部表面に取り付けられて いない状態で残されることを特徴とするコリオリ効果流量計。 １３．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記ブレースバー手段の前記中央部分は、その両端部が前記ブレースバーの前 記第１及び第２の端部分に接続された、単一のレール部材（１６０１、１６０２ 、１６０３、１６０４、１６０５）を有しており、 前記ブレースバーの前記第１及び第２の端部分が、 前記レール部材の一端部に各々接続された、上方の端部脚（１６０７）及び下 方の端部脚（１６０６）と、 前記流管の前記外周面に取り付けられるようになされた、前記各々の脚部（１ ６０６、１６０７）の端部に設けられた、凹面と、 前記流管と前記各々の端部分の縁部との間で、前記各々の端部分の脚部の凹面 の間に設けられた空間とを備えることを特徴とするコリオリ効果流量計。 １４．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記ブレースバー手段の前記第１の端部分が、前記マニホールド手段から隔置 された位置において、前記流管の中の第１の流管を取り付け可能に収容するため の、第１の穴（１３０１ａ）を有しており、 前記ブレースバー手段の前記第２の端部分が、前記マニホールド手段から隔置 された前記位置において、前記流管の中の第２の流管を取り付け可能に収容する ための、第２の穴（１３０１ｂ）を有しており、 前記ブレースバー手段は、前記流管が前記位相外れ振動を行うための枢動点で あり、更に、 前記第１の端部分と前記第２の端部分との間の、前記ブレースバー手段の中央 部分（１３０２）を備えており、該中央部分は、前記第１及び第２の端部分より も大きな可撓性を有しており、これにより、前記流管が振動する時に、前記ブレ ースバー手段及び前記流管に対する運転時の圧力が減少され、また、当該流量計 を製造する間に、前記流管の前記端部が、前記マニホールド手段に一時に１つづ つ順次取り付けられる時に、前記ブレースバー手段及び前記流管手段に加わる応 力が低減されるようにしたことを特徴とするコリオリ効果流量計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァン・クリーヴ，クレイグ・ブレイナー ド アメリカ合衆国コロラド州80540，ライオ ンズ，ハイ・ストリート 226，ピー・オ ー・ボックス 1382

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コリオリ効果流量計であって、 マニホールド（１２０、１２０’）に接続された端部を有する一対の流管（１ ２、１４）と、 前記各々の流管の長手方向の軸線に対して直交する平坦で平らな表面を有する と共に、前記平坦な表面に対して直交する縁部表面も有する、ブレースバー手段 （１４０Ｌ、１４０Ｒ）とを備え、 前記ブレースバー手段は、前記マニホールドから隔置されて、前記平坦な表面 に対して平行な軸線に関して前記流管が振動するための枢動点をもたらしており 、 当該コリオリ効果流量計は更に、前記縁部表面の一方である第１の縁部表面（ ２０１ａ）によって、前記流管の一方である第１の流管に取り付けられる、前記 ブレースバー手段の第１の端部分と、 第２の縁部表面（２０１ｂ）によって、第２の流管に取り付けられる、前記ブ レースバー手段の第２の端部分とを備え、更に、 前記第１の端部分と前記第２の端部分との間の、前記ブレースバー手段の中央 部分（３０２）を備え、該中央部分が、前記第１及び第２の端部分よりも実質的 に大きな可撓性を有しており、前記中央部分が、前記ブレースバーに隣接する前 記流管の部分における応力集中を減少させるように構成されたことを特徴とする コリオリ効果流量計。 ２．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記中央部分が、前記第１の流管と前記第２の中間との間の距離よりも大きな 長さを有していることを特徴とするコリオリ効果流量計。 ３．請求項１のコリオリ効果流量計において、更に、 前記流管に対して直交すると共に前記平坦な表面に対して平行な平面において 前記ブレースバー手段を貫通する軸線（Ｚ−Ｚ’）に関して、前記流管を位相外 れで振動させるための駆動手段（１６）を備えることを特徴とするコリオリ効果 流量計。 ４．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、空隙（３０）を有することを特徴とするコリオリ効果流量計。 ５．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、スクリーン（１２０２）によって形成される領域を有することを特徴 とするコリオリ効果流量計。 ６．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記第１及び第２の端部分の厚みよりも実質的に小さい厚みを有する 領域（１３０２）を有することを特徴とするコリオリ効果流量計。 ７．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記第１の流管及び前記第２の流管を接続する、少なくとも１つの細 長い部材（すなわち、３０２ａ）を備えることを特徴とするコリオリ効果流量計 。 ８．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記第１及び第２の端部分の間に伸長する一対の側部レール（３０２ ａ、３０２ｂ）を有しており、 前記各々の端部分は、複数の四分円を含む環状のリング（３０１ａ、３０１ｂ ）を有しており、 前記四分円の中の第１及び第２の四分円が、前記縁部表面によって前記流管の 一方に接続され、更に、前記レールの一方の一端部に接続されており、 前記四分円の中の第３及び第４の四分円が、前記縁部表面によって、前記流管 にだけ接続されていることを特徴とするコリオリ効果流量計。 ９．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記流管が、実質的にＵ字形状（１０、図１５）であることを特徴とするコリ オリ効果流量計。 １０．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記各 々の端部分が、前記流管を包囲する材料のリング（３０１ｂ）を有しており、前 記ブレースバー手段の前記中央部分が、空隙（３０３）を含むことを特徴とする コリオリ効果流量計。 １１．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記各 々の端部分が、前記流管を包囲する材料のリングを有しており、前記ブレースバ ー手段の前記中央部分が、スクリーン材料を含むことを特徴とするコリオリ効果 流量計。 １２．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記各 々の端部分が、前記両けを包囲する材料のリングを含み、前記ブレースバー手段 の前記中央部分が、前記端部分を形成する材料よりも実質的に薄い材料（１３０ ２）から形成されていることを特徴とするコリオリ効果流量計。 １３．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段の前記中 央部分が、前記流管の各々を包囲する複数の四分円を含む材料のリングを含んで おり、第１の四分円（１１０６ａ）及び第２の四分円（１１０７ａ）を形成する 材料が、第３及び第４の四分円を形成する材料よりも実質的に幅が狭いことを特 徴とするコリオリ効果流量計。 １４．請求項１のコリオリ効果流量計において、前記ブレースバー手段が、前記 第１の端部分及び前記第２の端部分の間で各々伸長する頂部レール及び底部レー ルを含んでおり、 前記各々のレールには、半円形状の端部分（１４０２）が設けられ、 前記半円形状の端部分が各々、前記流管の一方の円周のほぼ四分円を形成する と共に、前記縁部表面によって、前記流管に取り付けられ、これにより、前記各 々の流管の前記円周面の約半分が、前記端部分の前記縁部表面に取り付けられて いない状態で残されることを特徴とするコリオリ効果流量計。 １５．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記ブレースバー手段の前記中央部分は、その両端部が前記ブレースバーの前 記第１及び第２の端部分に接続された、単一のレール部材を有しており、 前記ブレースバーの前記第１及び第２の端部分が、 前記レール部材の一端部に各々接続された、上方の端部分及び下方の端部分と 、 前記流管の弧状の外側嵌合面に取り付けられるように、前記各々の端部分に設 けられた、弧状の終端部と、 前記弧状の終端部と前記端部分が前記レール部材に接続される接合部との間で 、 前記流管と前記上方端及び前記下方端との間に設けられる、空間とを備えること を特徴とするコリオリ効果流量計。 １６．請求項１のコリオリ効果流量計において、 前記ブレースバー手段の前記第１の端部分が、前記マニホールド手段から隔置 された位置において、前記流管の中の第１の流管を取り付け可能に収容するため の、第１の穴を有しており、 前記ブレースバー手段の前記第２の端部分が、前記マニホールド手段から隔置 された前記位置において、前記流管の中の第２の流管を取り付け可能に収容する ための、第２の開口を有しており、更に、 前記第１及び第２の流管に対して直交すると共に前記ブレースバー手段の前記 平坦な表面に対して平行に伸長する軸線に関して、前記流管を位相外れで互いに 振動させるための、駆動手段を備え、 前記ブレースバー手段は、前記流管が前記位相外れ振動を行うための枢動点で あり、更に、 前記第１の端部分と前記第２の端部分との間の、前記ブレースバー手段の中央 部分を備えており、該中央部分は、前記第１及び第２の端部分よりも大きな可撓 性を有しており、これにより、前記流管が振動する時に、前記ブレースバー手段 及び前記流管に対する運転時の圧力が減少され、また、当該流量計を製造する間 に、前記流管の前記端部が、前記マニホールド手段に一時に１つづつ順次取り付 けられる時に、前記ブレースバー手段及び前記流管手段に加わる応力が低減され るようにしたことを特徴とするコリオリ効果流量計。