JPS62228135A - 流体密度変換器 - Google Patents
流体密度変換器Info
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- JPS62228135A JPS62228135A JP62053900A JP5390087A JPS62228135A JP S62228135 A JPS62228135 A JP S62228135A JP 62053900 A JP62053900 A JP 62053900A JP 5390087 A JP5390087 A JP 5390087A JP S62228135 A JPS62228135 A JP S62228135A
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- Japan
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- tube
- fluid density
- determining means
- transducer
- node determining
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
- G01N2009/006—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis vibrating tube, tuning fork
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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】
本発明は、流体を収容した管内で固有横振動が励起され
、この際、この振動の振動数が流体を充填した管の単位
長さの質量に影響を及ぼす流体の密度に影響される型式
の流体密度変換器に関するものである。なおこの型式の
変換器は、従来から知られており、例えば、英国特許第
１，１５８．７９０号及び同第１，２８０，９９７号明
細書に記載されている。
、この際、この振動の振動数が流体を充填した管の単位
長さの質量に影響を及ぼす流体の密度に影響される型式
の流体密度変換器に関するものである。なおこの型式の
変換器は、従来から知られており、例えば、英国特許第
１，１５８．７９０号及び同第１，２８０，９９７号明
細書に記載されている。
本発明の目的は、はぼ円形の断面を有する管を具備する
その構造が簡単で性能の良い流体密度変換器（トランプ
ユーザ）を提供することである。
その構造が簡単で性能の良い流体密度変換器（トランプ
ユーザ）を提供することである。
この目的を達成するための本発明は、複数の節決定手段
の間に延在する管と、固有横振動を励起しかつ振動の振
動数を表わす電気信号を発生するために前記管に組合さ
れている電気変換器機構とをそれぞれ具備する流体密度
変換器において、前記管の各端部が弾性の環状プレート
によって支持機構に支持され、この環状プレートがその
一方の周縁を前記支持機構に結合されかつその他方の周
縁を前記管に結合され、これによって、前記管を通る流
体の通過のためのこの管の各端部が、その軸心と直交す
る方向にしっかりと支持されると共にその軸心方向にお
いてフレキシブルに支持されている流体密度変換器に係
るものである。
の間に延在する管と、固有横振動を励起しかつ振動の振
動数を表わす電気信号を発生するために前記管に組合さ
れている電気変換器機構とをそれぞれ具備する流体密度
変換器において、前記管の各端部が弾性の環状プレート
によって支持機構に支持され、この環状プレートがその
一方の周縁を前記支持機構に結合されかつその他方の周
縁を前記管に結合され、これによって、前記管を通る流
体の通過のためのこの管の各端部が、その軸心と直交す
る方向にしっかりと支持されると共にその軸心方向にお
いてフレキシブルに支持されている流体密度変換器に係
るものである。
管は、基本振動数以外の高調波、たとえば第３高調波で
振動するのが好ましく、このことが、単管式変換器にお
いて、結果の正確さと反復性とを増大させるための最良
の手段であることが判明した。
振動するのが好ましく、このことが、単管式変換器にお
いて、結果の正確さと反復性とを増大させるための最良
の手段であることが判明した。
次に、本発明による流体密度計の一実施例を図面につき
説明する。
説明する。
第１、第２および第３図に示すように、流体密度メータ
の外側ハウジング２は、ねじで固着させたカバープレー
ト４によって通常閉鎖されていて、メータをインライン
に結合するために溶着されるフランジ片８を有している
。支持用カラー１０は・フランジ片８の内側部分に固着
されていて、中央部を開口したスプリングプレート１２
が、ボルト１４によって支持用カラー１０の内側の端部
に固定されている。振動管１６は、Ｎｉ−３ｐａｎ−Ｃ
（商標）で作られそして実質的に円形の断面を有し、そ
の端部付近に溶着した２個のターミナルプレートまたは
フランジ２５を有している。振動管１６は、ターミナル
プレート２５およびベローフランジ１８を介してスプリ
ングプレート１２によって支持されていて、ボルト２０
はスプリングプレート１２およびフランジ１８を貫通し
てターミナルプレート２５内にまで龜びている。したが
って、管１６の端部は、横方向にしっかりと支持されて
いて、たとえば熱膨張を吸収するために管１６の端部の
軸運動を可能にして、メータをあらゆる方向に据付ける
ことができるように軸方向に充分に支持している。管１
６の端部は、ベローフランジ１８には接触しないように
配置され、そして完全な封止ができるように、Ｏリング
（図示せず）が、ベローフランジ１８とターミナルプレ
ート２５との間に介在している。
の外側ハウジング２は、ねじで固着させたカバープレー
ト４によって通常閉鎖されていて、メータをインライン
に結合するために溶着されるフランジ片８を有している
。支持用カラー１０は・フランジ片８の内側部分に固着
されていて、中央部を開口したスプリングプレート１２
が、ボルト１４によって支持用カラー１０の内側の端部
に固定されている。振動管１６は、Ｎｉ−３ｐａｎ−Ｃ
（商標）で作られそして実質的に円形の断面を有し、そ
の端部付近に溶着した２個のターミナルプレートまたは
フランジ２５を有している。振動管１６は、ターミナル
プレート２５およびベローフランジ１８を介してスプリ
ングプレート１２によって支持されていて、ボルト２０
はスプリングプレート１２およびフランジ１８を貫通し
てターミナルプレート２５内にまで龜びている。したが
って、管１６の端部は、横方向にしっかりと支持されて
いて、たとえば熱膨張を吸収するために管１６の端部の
軸運動を可能にして、メータをあらゆる方向に据付ける
ことができるように軸方向に充分に支持している。管１
６の端部は、ベローフランジ１８には接触しないように
配置され、そして完全な封止ができるように、Ｏリング
（図示せず）が、ベローフランジ１８とターミナルプレ
ート２５との間に介在している。
第５図には、振動管１６がベローフランジ１８との間に
実質的なりリアランスをもって設けられている配置と、
スプリングプレート１２をカラーｌＯおよびベローフラ
ンジ１８に固定させるためのボルト１４および２０のそ
れぞれの位置とが示されている。
実質的なりリアランスをもって設けられている配置と、
スプリングプレート１２をカラーｌＯおよびベローフラ
ンジ１８に固定させるためのボルト１４および２０のそ
れぞれの位置とが示されている。
本発明に係る別の構成では、スプリングプレート１２は
カラー１０にン容着され、またこのカラーもまたターミ
ナルフランジ８に溶着され、これによって、０リングや
その他の封止手段を必要としない封止構造とすることが
できる。この溶着構造を可能にするためには、スプリン
グプレート１２はある程度厚く、たとえば０．４ｍｍ位
なければならない。この場合、プレート１２の硬直さく
こわさ）を減少せるために、凹部１３を複数個その表面
に設けることもできる。
カラー１０にン容着され、またこのカラーもまたターミ
ナルフランジ８に溶着され、これによって、０リングや
その他の封止手段を必要としない封止構造とすることが
できる。この溶着構造を可能にするためには、スプリン
グプレート１２はある程度厚く、たとえば０．４ｍｍ位
なければならない。この場合、プレート１２の硬直さく
こわさ）を減少せるために、凹部１３を複数個その表面
に設けることもできる。
管１６の端部には、フレキシブルなベロー２２が設けら
れていて、それぞれのベローフランジ１８をこれと対応
するフランジ片８に結合している。
れていて、それぞれのベローフランジ１８をこれと対応
するフランジ片８に結合している。
互いに同軸に配置された筒状の端部ブロックまたは節決
定集合体２４および２６は、振動管１６の両端にしっか
り、と結合されている。各々のブロック２４．２６は管
１６に溶着された１個のターミナルプレート２５および
筒状スリーブ２７から構成されている。それぞれの筒状
スリーブ２７は、プレート２５からお互いに近づく方向
に延在し、そして、管１６に沿った中間部分に互いに間
隔を置いて隣接する端部を有している。筒状スリーブ２
７と実質的に同じ直径を有する短いフレキシブルカップ
リング２８が、筒状スリーブ２７を互いに結合して、振
動管１６の周囲にガス密の筒状チェンバー３６を形成し
ている。このチェンバーは製造に当っては空にされ、そ
して封止される。
定集合体２４および２６は、振動管１６の両端にしっか
り、と結合されている。各々のブロック２４．２６は管
１６に溶着された１個のターミナルプレート２５および
筒状スリーブ２７から構成されている。それぞれの筒状
スリーブ２７は、プレート２５からお互いに近づく方向
に延在し、そして、管１６に沿った中間部分に互いに間
隔を置いて隣接する端部を有している。筒状スリーブ２
７と実質的に同じ直径を有する短いフレキシブルカップ
リング２８が、筒状スリーブ２７を互いに結合して、振
動管１６の周囲にガス密の筒状チェンバー３６を形成し
ている。このチェンバーは製造に当っては空にされ、そ
して封止される。
英国特許第１，２８０，９９７号明細書に記載されてい
るような第３高調波励起原理に基づいて作動する従来の
ピックアップおよび駆動コイル配置は管１６の固有横振
動を励起するために使用される。この配置には、振動管
１６の軸に沿って間隔を置いた地点において節決定集合
体２４および２６に螺合させたピックアップコイル３０
および駆動コイル３２が含まれている。ピックアップコ
イル３０はまた振動管１６の振動数を表わす信号を提供
するのにも使用される。ピックアップコイル３ｏおよび
駆動コイル３２は、外側ハウジング２の外側に固定させ
た出カニニット３４に結合されている。
るような第３高調波励起原理に基づいて作動する従来の
ピックアップおよび駆動コイル配置は管１６の固有横振
動を励起するために使用される。この配置には、振動管
１６の軸に沿って間隔を置いた地点において節決定集合
体２４および２６に螺合させたピックアップコイル３０
および駆動コイル３２が含まれている。ピックアップコ
イル３０はまた振動管１６の振動数を表わす信号を提供
するのにも使用される。ピックアップコイル３ｏおよび
駆動コイル３２は、外側ハウジング２の外側に固定させ
た出カニニット３４に結合されている。
ここに用いられている励起およびピックアップ機構の特
定の形は本発明の一部を形成するものではない。
定の形は本発明の一部を形成するものではない。
操作においては、その密度を測定すべき流体は、振動管
１６の一端から導入されそして他端より取り出すように
して変換器を通過させられる。振動管１６は、駆動コイ
ル３２によって固有横振動の第３高調波励起状態にまで
励起される。この様態は、出力信号を発生する出カニニ
ット３４を介するピックアップコイル３０から駆動コイ
ル３２へのフィードバックによって維持される。
１６の一端から導入されそして他端より取り出すように
して変換器を通過させられる。振動管１６は、駆動コイ
ル３２によって固有横振動の第３高調波励起状態にまで
励起される。この様態は、出力信号を発生する出カニニ
ット３４を介するピックアップコイル３０から駆動コイ
ル３２へのフィードバックによって維持される。
流体圧力が管１６の振動の固有振動数に及ぼす効果は、
横振動の方向に平行な短軸を有するわずかにだ円形に振
動管１６を作成することによって補償される。流体の圧
力が増すと、振動管１６は、円形でかつより硬直した断
面を有するようになり、このために固有振動数が上昇す
る傾向がある。これは、流体圧力の増加によって増大し
た円周の応力を補償し、振動管１６の横方向の剛性の減
少を来し、このために固有振動数を低下させる。この結
果を達成するに必要なだ同率の程度は小さくてよい。た
とえば、直径の２５鶴の管１６が短軸方向の直径の２３
ないし２４ｍｍであるだ円形に押しつぶされてよい。第
１図では、管の圧入状態を誇張した状態で示しているし
、また、第４図に示しただ円形もまた誇張した状態で示
している。
横振動の方向に平行な短軸を有するわずかにだ円形に振
動管１６を作成することによって補償される。流体の圧
力が増すと、振動管１６は、円形でかつより硬直した断
面を有するようになり、このために固有振動数が上昇す
る傾向がある。これは、流体圧力の増加によって増大し
た円周の応力を補償し、振動管１６の横方向の剛性の減
少を来し、このために固有振動数を低下させる。この結
果を達成するに必要なだ同率の程度は小さくてよい。た
とえば、直径の２５鶴の管１６が短軸方向の直径の２３
ないし２４ｍｍであるだ円形に押しつぶされてよい。第
１図では、管の圧入状態を誇張した状態で示しているし
、また、第４図に示しただ円形もまた誇張した状態で示
している。
変換器の保守の間には上側のカバープレート４を取り外
すが、振動管１６は封止された空のチェンバー３６内に
収容されているので、汚染によって、振動管１６の計測
に影響を与えるという虞れも避けられる。更に、チェン
バー３６は、節決定集合体２４および２６を延伸させそ
してフレキシブルなカップリングで以って結合すること
によって形成され、これによって、端部ブロックとして
の動的質量および効率を増加させている。カップリング
２８は節決定集合体２４および２６を動的に結合しない
程度に充分フレキシブルである。
すが、振動管１６は封止された空のチェンバー３６内に
収容されているので、汚染によって、振動管１６の計測
に影響を与えるという虞れも避けられる。更に、チェン
バー３６は、節決定集合体２４および２６を延伸させそ
してフレキシブルなカップリングで以って結合すること
によって形成され、これによって、端部ブロックとして
の動的質量および効率を増加させている。カップリング
２８は節決定集合体２４および２６を動的に結合しない
程度に充分フレキシブルである。
更に、本発明の実施例を要約して説明すると次の通りで
ある。振動管１６はその端部においてスプリングプレー
ト１２によって支持されていて、そのスプリングプレー
トの外側面はカラー１０に、そしてその内側面は節決定
集合体２４または２６の端部プレート２５に固定されて
いる。これは、横方向へのしっかりした支持を提供し、
また管のそれぞれの端部での小さな軸運動を吸収して、
変換器をいずれの方向ででも使用することができるよう
にしている。
ある。振動管１６はその端部においてスプリングプレー
ト１２によって支持されていて、そのスプリングプレー
トの外側面はカラー１０に、そしてその内側面は節決定
集合体２４または２６の端部プレート２５に固定されて
いる。これは、横方向へのしっかりした支持を提供し、
また管のそれぞれの端部での小さな軸運動を吸収して、
変換器をいずれの方向ででも使用することができるよう
にしている。
図面は、本発明による流体密度変換器の一実施例を示す
ものであって、第１図は、カバープレートを取除いた状
態における変換器の部分的に断面した平面図、第２図は
、第１図の変換器の正面図、第３図は、第１図の変換器
の右側面図、第４図は・′第１図のＡ−Ａ線に沿った断
面図、第５図は・第１図のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図
である。 なお図面に用いた符号において、 １２−−−−−−−−・−・・−・弾性環状プレート１
６−・−−一−−−・−・−管 ２４．２６−・−−−−−一−−・節決定集合体（節決
定手段）２８−−−−−−−−−−−−−−・・・−カ
ップリング３６−・−・−・・−・筒状チェンバーであ
る。
ものであって、第１図は、カバープレートを取除いた状
態における変換器の部分的に断面した平面図、第２図は
、第１図の変換器の正面図、第３図は、第１図の変換器
の右側面図、第４図は・′第１図のＡ−Ａ線に沿った断
面図、第５図は・第１図のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図
である。 なお図面に用いた符号において、 １２−−−−−−−−・−・・−・弾性環状プレート１
６−・−−一−−−・−・−管 ２４．２６−・−−−−−一−−・節決定集合体（節決
定手段）２８−−−−−−−−−−−−−−・・・−カ
ップリング３６−・−・−・・−・筒状チェンバーであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の節決定手段の間に延在する管と、固有横振動
を励起しかつ振動の振動数を表わす電気信号を発生する
ために前記管に組合されている電気変換器機構とをそれ
ぞれ具備する流体密度変換器において、前記管の各端部
が弾性の環状プレートによって支持機構に支持され、こ
の環状プレートがその一方の周縁を前記支持機構に結合
されかつその他方の周縁を前記管に結合され、これによ
って、前記管を通る流体の通過のためのこの管の各端部
が、その軸心と直交する方向にしっかりと支持されると
共にその軸心方向においてフレキシブルに支持されてい
ることを特徴とする流体密度変換器。 ２、弾性の環状プレートの外側周縁が支持機構と一体で
あるカラーに取付けられ、また前記環状プレートの内側
周縁がこれと対応する節決定手段の所定部分に取付けら
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
の流体密度変換器。 ３、固有横振動が基本振動数よりも高い高調波であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
載の流体密度変換器。 ４、管が節決定手段と結合することにより形成されたチ
ェンバーによって汚染から保護されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第３項の何れか１項に記載
の流体密度変換器。 ５、保護チェンバーが封止されかつ空にされていること
を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の流体密度変
換器。 ６、節決定手段のそれぞれが管に固定した固定部分と、
この固定部分に固定されかつ他の節決定手段のスリーブ
に向って前記管の周囲において延在するスリーブとをそ
れぞれ具備し、前記節決定手段がスリーブの互いに隣接
する端部の間にフレキシブルなカップリングを介在させ
ることにより結合されて保護チェンバーを形成している
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項に記
載の流体密度変換器。 ７、電気変換器機構が、管の軸心に沿って間隔を置いた
地点において少くとも１つのスリーブに固定された１つ
またはそれ以上のピックアップおよび駆動用コイルを具
備することを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の
流体密度変換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7938367 | 1979-11-06 | ||
| GB7938367 | 1979-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228135A true JPS62228135A (ja) | 1987-10-07 |
| JPS6410770B2 JPS6410770B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=10508997
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15510280A Granted JPS5676031A (en) | 1979-11-06 | 1980-11-04 | Fluid density transducer |
| JP62053900A Granted JPS62228135A (ja) | 1979-11-06 | 1987-03-09 | 流体密度変換器 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15510280A Granted JPS5676031A (en) | 1979-11-06 | 1980-11-04 | Fluid density transducer |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4354377A (ja) |
| JP (2) | JPS5676031A (ja) |
| AT (1) | AT393033B (ja) |
| DE (1) | DE3039438A1 (ja) |
| FR (1) | FR2468900A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4679947A (en) * | 1985-07-16 | 1987-07-14 | Engineering Measurements Co. | Method and apparatus for measuring steam quality |
| US4803867A (en) * | 1987-04-28 | 1989-02-14 | Dahlin Erik B | Fluid measurement apparatus providing flow tube strain relief |
| GB2212613B (en) * | 1987-11-19 | 1991-07-03 | Schlumberger Ind Ltd | Improvements in single vibrating tube transducers |
| 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 |
| US5265460A (en) * | 1991-04-09 | 1993-11-30 | Simmonds Precision Products, Inc. | Density determination of aircraft fuel based on the sensed temperature velocity of sound, and dielectric constant of the fuel |
| DE4321994A1 (de) * | 1993-07-01 | 1995-01-12 | Nalco Chemical Co | Verfahren zum Steuern von Mengen chemischer Hilfs- und Flockmittel in Abhängigkeit einer on-line Massen-Feststoffmessung für Klär- und Ent-Wässerungsprozesse aller Art, sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
| CN1037127C (zh) * | 1993-11-17 | 1998-01-21 | 哈尔滨蓝波高技术开发有限公司 | 振动壳密度传感器 |
| US5974858A (en) * | 1997-05-02 | 1999-11-02 | Calibron Systems, Inc. | Single flange installation densimeter |
| WO2005010467A2 (en) * | 2003-07-24 | 2005-02-03 | Fti Flow Technology, Inc. | Vibrating tube mass flow meter |
| DE10354373A1 (de) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach | Messaufnehmer vom Vibrationstyp |
| US20150153210A1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-06-04 | Gilbarco Inc. | Fuel dispenser coriolis flow meter |
| GB201417539D0 (en) * | 2014-10-03 | 2014-11-19 | Bios Developments Ltd | Measurement system and methods |
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