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JPS63233328A - 質量流量計 - Google Patents

質量流量計

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Publication number
JPS63233328A
JPS63233328A JP6646987A JP6646987A JPS63233328A JP S63233328 A JPS63233328 A JP S63233328A JP 6646987 A JP6646987 A JP 6646987A JP 6646987 A JP6646987 A JP 6646987A JP S63233328 A JPS63233328 A JP S63233328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tubes
sensor
sensor tube
fluid
straight pipe
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.)
Granted
Application number
JP6646987A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0682061B2 (ja
Inventor
Hiroaki Hasegawa
広明 長谷川
Hiroyuki Amemori
宏之 雨森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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 Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP6646987A priority Critical patent/JPH0682061B2/ja
Publication of JPS63233328A publication Critical patent/JPS63233328A/ja
Publication of JPH0682061B2 publication Critical patent/JPH0682061B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413Coriolis 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
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    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8481Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point
    • G01F1/8486Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point with multiple measuring conduits

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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は質量流量計に係り、特に被測流体の質R流量を
直接計測する構成とされた質量流量計に関する。
従来の技術 被測流体の流量は流体の種類、物性(密度、粘度など)
、プロセス条件(温度、圧力)によって影響を受けない
質量で表わされることが望ましい。
従来、被測流体の11量流量を計測する質量流量計とし
ては、例えば被m流体の体積流量を計測しこの計測値を
質量に換算するいわゆる間接型質ffi流量計と、間接
型質FIi流最計よりも誤差が小さく被測流体の質m流
量を直接計測するいわゆる直接型賀ffi流量計とがあ
る。この種の質量流量計では特に流量をより高精度に計
測できる直接型質量流量計として各々異なった原理に基
づいた種々の流量計が提案されつつある。また、その中
の一つとして振動するセンサチューブ内に流体を流した
ときに生ずるコリオリの力を利用して質m流山を直接計
量zる流量計がある。
発明が解決しようとする問題点 しかるに、上記コリオリの力を利用して流量を計測する
構成の質量流量計では、被測流体が流入するセンサチュ
ーブの形状をよりコンパクトにして装置全体を小型化す
ることが要望されている。
また、上記質量流量計ではセンサチューブの加工する際
にセンサチューブの形状がばらつきのないように精度良
く加工することにより、ゼロ点の安定性及びセンサチュ
ーブの変位を検出するピックアップの出力信号の直線性
の向上が要望されている。
そこで、本発明は上記要望に応じた質m流量計を提供す
ることを目的とする。
問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、一端を被測流体が流入する流入口に連通し、
他端を流出口に連通してなり、前記流入口と流出口との
間で直管状に延在する直管部にα状の曲部を形成された
センサチューブと、前記センサチューブの曲部近傍を加
振し該センサチューブを撮動させる加振器と、該センサ
デユープの直管部の変位を検出するピックアップとから
なり、センサチューブの形状をコンパクトにして装置の
小型化を図るとともに、計測精度の向上を図るようにし
たものである。
実施例 第1図及び第2図に本発明になる質】流量計の一実施例
を示す。両図中、質量流量vr11は被測流体の質R流
出を直接計測する構成とされた流ff1fflである。
質量流m計1は流入口2より左、右方向に分岐した分岐
管2a、2bに一端を連通し、他端を流出口3より左、
右方向に分岐する分岐管3a、3bに連通する一対のセ
ンサチューブ4゜5を有する。
一対のセンサデユープ4.5は夫々の両端部を保持部材
6.7に保持され、保持部材6.7間で平行に延在する
。一方のセンサチューブ4は流入側の保持部材6より直
線状に延在する直管部4aと、直管部4aと流出側の保
持部材7との間で直管部4aより90度折曲されるとと
もに管路をα状に曲げ加工された曲部4bとよりなる。
また、他方のセンサチューブ5は流出側の保持部材7よ
り直線状に延在する直管部5aと、直管部5aと流入側
の保持部材6との間で直管部5aより90度折曲される
とともに管路をα状に形成された曲部5bとよりなる。
従って、センサデユープ4.5は夫々直管部4a、5a
に曲部4b、5bを設けただけであり、よりコンパクト
な形状とされている。そのため、貿m流m計1の全体構
成は小型化が図られている。
8は支柱で、一対の保持部材6.7間でセンサチューブ
4,5と平行に延在し、両端の保持部材6.7を所定離
開位置に支持する。一対のセンサチューブ4.5は保持
部416.7を介して支柱8によって平行状態に強固に
保持されている。そのため、例え外部撮動が生じても、
ffff1流m計1は外乱による影響を受けにくい構成
となっている。
9は加振器で、一方のセンサチューブ4をその固有振動
に近い振動数で振動させる。この加振器9は支柱8のセ
ンサチューブ4に対向する側面8aより突出する支持部
8a+に支持された環状のコイル部9aと、コイル部り
a内に嵌入しセンサチューブ4より支柱8側に突出する
支持部4cに支持されたマグネット部9bとよりなる。
なお、加振器9はセンサチューブ4の曲部4b近傍に配
設され、直管部4aと曲部4bとの接続部分を上、下方
向く矢印X方向)に加振する向きで設けられている。ま
た、他方のセンサチューブ5は加li器10によって加
振され、その固有振動数に近い振動数で振動する。加振
器10は上記加振器9と同一構成であり、支柱8の側面
8bの支持部8t)+に支持されたコイル部10aと、
センサチューブ5の支持部5cに支持されたマグネット
部10t)とよりなり、曲部5b近傍に配設されている
従って、加振器9,10は夫々コイル部9a。
10aに121mを供給されると磁界が発生し、これに
よりマグネット19b、10bを変位させてセンサチュ
ーブ4.5を加振する。
11.12はピックアップで、夫々セン勺゛デユープ4
.5に対向する支柱8の側面8a、8bに設けられ、振
動するセンサチューブ4.5の変位を検出する。なお、
ピックアップ11.12は加振器9,10の近傍に設け
られ、即ちセンサデユープ4.5が加振されたとき直管
部4a、5aの最も振幅が大きくなる位置に対向し、直
管部4a。
5aの変位を検出しやすい位置に配設されている。
なお、ピックアップ11.12としては、例えば近接セ
ンサのような位置センサ、あるいは光センサのような距
離センサ、あるいは電磁ピックアップのような速度セン
サが考えられる。なお、電磁ピックアップの場合には、
ピックアップからの信号を積分して位置信号すなわち振
幅を検出する。
ここで、上記構成になる質量流通計の流伝計測動作につ
き、第3図乃至第7図を併せ参照して説明する。
流山計測時、被測流体は流入口2より流入し略等しい分
流比で分岐管2aと2bとに分流する。
分岐管2aからの流体はセンサチューブ4の直管部 4
aより曲部4bを通過して分岐管3aに流入する。また
、分岐管2bからの流体はセンサチューブ5の曲部5b
より直管部5aを通過して分岐管3bに流入する。一対
のセンサデユープ4゜5を通過した流体は分岐管3a、
3bで合流し流出口3より流出する。
センサチューブ4.5は夫々曲部4b、5bの近傍を加
振器9,10により加振されると、センサチューブ4.
5自体のバネ定数とセンサチューブ4,5内を流れる流
体の質量とにより定まる固有振動数で振動する。第3図
に示す如く、加振器9にA点を加振されたセンサチョー
74は、保持部材6に保持された部分を支点として、破
線で示す上、下方向に振動する。なお、直管部4aの上
記振動とともに曲部4bは弾力的にその環状部を撓わま
せて直管部4aの変位を許容する。
また、直管部4bの8点においては、ピックアップ11
がセンサチューブ4の振動に伴う直管部4bの変位角θ
を検出する。なお、センサデユープ5でも上記センサチ
ューブ4と同様に加振器10により加振されて振動し、
そのときの変位位置がピックアップ12によって検出さ
れる。
このように、振動するセンサチューブ4.5内を被a流
体が流れると、直管部4,5ではコリオリの力が発生す
る。従って、質量流量計1は、このコリオリの力によっ
て生ずる一対のセンサチューブ4.5の変位差がセンサ
チューブ4.5を流れる流体の質量流過に比例すること
を利用して質量流量を計測する。
第4図に示す如く、一方のセンサチューブ4に角振動ω
を与えると、センケチ1−ブ4内を流れる流体のmvに
比例したコリオリの力Fcが加振方向と逆方向に発生す
る。また、第5図に示す如く、他方のセンサチューブ5
に上記同様な角振動ωを与えると、上記センサチューブ
5の流れに対し流体の流れ方向が逆向きとなるため、流
体のmvに比例したコリオリの力Fcが加振方向に発生
する。
従って、センサチューブ4と5とには夫々同じ大きさの
コリオリの力Fcが夫々逆向きに作用する。即ち、一方
のセンサチューブ4では直管部4aの振幅を小さくする
方向でコリオリカが作用し、また他方のセンサチューブ
5では直管部5aの振幅を大きくする方向でコリオリカ
が作用する。
被測流体の流量に応じて上記のように動作する一対のセ
ンサチューブ4.5の変位はピックアップ11.12の
出力信号によって得られる。
センサチューブ4.5内を流れる流体の流量がゼロのと
きは、センサチューブ4.5を加振してもコリオリカが
生じない。そのため、第6図に示す如く、ピックアップ
11の出力信号(a図工に示す)とピックアップ12の
出力信号(線図■に示す)とは、その振幅が同一となる
また、センサチューブ4,5に流体が流れるときは、上
記の如く、センサチ1−74,5にコリオリカが作用す
る。そのため、第7図に示す如くピックアップ11の出
力信号(線図■に示す)とピックアップ12の出力信号
(線1q、IVに示す)との間には、Δhの振幅差が生
ずる。この差Δhはセンサチューブ4.5内を通過する
質m流量に比例する。
従って、質量流量計1は上記ピックアップ11゜12の
出力信号の差Δhを求めることによりセンサチューブ4
.5内を流れる流体の質量流量を直接計測することがで
きる。
なお、管路形状のばらつきがほとんどないセンサチュー
ブ4.5の直管部4a、5aでコリオリカが生ずるため
、センサチューブ4.5を加工する際の加工精度あるい
は加工後のばらつき等が流分計側時に影響しないで済む
。よって、センサチューブ4,5に作用するコリオリカ
の発生によるセンサチューブ4,5の変位を安定的に検
出でき、ゼロ点を安定させるとともに検出した信号出力
の直線性の向上が図られている。
発明の効果 上述の如く、本発明になる質量流量計は直管状のセンサ
チューブを使用するためセンサチューブが大型化せず、
装置全体の小型化を図ることができる。さらに、センサ
チューブの直管状部でコリオリカを発生させて流部計測
を行なうため、管路形状がばらつくおそれがなくコリオ
リカ発生部が管路の加工精度による影響を受けずに済み
、そのため、ピックアップの検出信号の安定化を図るこ
とかでき、即ち1口点を安定させるとともにピックアッ
プの信号の直線性を向上させより精度良く1fll計測
することができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる質量流量計の一実施例の平面図、
第2図は第1図に示す質量流量計の斜視図、第3図はセ
ンサチューブの動作を説明するための側面図、第4図及
び第5図は夫々一対のセンナデユープで発生するコリオ
リの力を説明するための図、第6図は流量がピロのとき
のピックアップの出力信号の波形図、第7図は流量に応
じたピックアップの出力信号の撮幅差を示す線図である
。 1・・・質量流量計、4.5・・・センサナ1−ブ、4
a、5a−・・直管部、4b、5b、、・曲部、6,7
・・・保持部材、8・・・支柱、9.10・・・加@器
、11゜12・・・ピックアップ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一端を被測流体が流入する流入口に連通し、他端を流出
    口に連通してなり、前記流入口と流出口との間で直管状
    に延在する直管部にα状の曲部を形成されたセンサチュ
    ーブと、前記センサチューブの曲部近傍を加振し該セン
    サチューブを振動させる加振器と、該センサチューブの
    直管部の変位を検出するピックアップとからなることを
    特徴とする質量流量計。
JP6646987A 1987-03-20 1987-03-20 質量流量計 Expired - Lifetime JPH0682061B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6646987A JPH0682061B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 質量流量計

Applications Claiming Priority (1)

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JP6646987A JPH0682061B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 質量流量計

Publications (2)

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JPS63233328A true JPS63233328A (ja) 1988-09-29
JPH0682061B2 JPH0682061B2 (ja) 1994-10-19

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ID=13316676

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JP6646987A Expired - Lifetime JPH0682061B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 質量流量計

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JP (1) JPH0682061B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011520122A (ja) * 2008-05-09 2011-07-14 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

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Also Published As

Publication number Publication date
JPH0682061B2 (ja) 1994-10-19

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