KR20020020764A - 유량계용 밸런스 바 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곧은관 코리올리 유량계용 밸런스 바를 개시한다. 이러한 밸런스 바는 밸런스 바와 일체인 증가된 수의 흐름관 부재들을 제공하는 과정에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 이들 일체형 부재들은 밸런스 바의 각각의 단부에 있는 브레이스 바, 측면 진동 주파수를 상승시키도록 밸런스 바의 각 측면에 위치한 리브, 밸런스 바에 대한 구동기의 장착과 밸런스 바에 의해 둘러싸인 흐름관에 대한 구동기의 장착을 용이하게 하기 위한 면, 밸런스 바 및 흐름관에 센서를 용이하게 장착하기 위한 면, 구동 모드에서 그리고 제 2 굽힘 모드에서 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 공극을 포함한다. 일체형 질량은 밸런스 바의 진동 크기가 흐름관의 진동 크기보다 작게 한다. 제 2 굽힘 모드에서 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 상기 부재는 유량계 교정 인자가 밀도와 무관하게 한다. 밸런스 바는 이상적으로 완전한 형태의 밸런스 바가 형성되는 주조 공정에 의해 제조되지만, 상술한 부재 모두 또는 일부분이 밸런스 바에 부착되는 유량계를 생산하는, 기계가공을 포함한 임의의 다른 방법으로 제조될 수도 있다.

Description

유량계용 밸런스 바{BALANCE BAR FOR A CORIOLIS FLOWMETER}

코리올리 유량계는 흐름관이 공진 주파수에서 진동하게 하는 동안 물질이 이러한 흐름관을 통과하여 유동하는 특징을 가진다. 물질이 유동하지 않을 때, 흐름관 상의 모든 지점은 흐름관 상의 다른 지점과 동위상(in phase)으로 진동한다. 흐름관 상의 상이한 지점에 위치하는 2개의 픽 오프 장치(대개 속도 센서)는, 물질이 유동하지 않을 때의 동일한 위상을 가지며 물질이 유동할 때 위상차를 가지는 사인 신호(sinusoidal signals)를 발생시킨다. 이러한 위상차는 진동하는 흐름관을 통해 물질이 유동함으로써 발생하는 코리올리력에 의해 기인한다. 흐름관의 길이를 따라 임의의 2 지점 사이의 위상차의 크기는 물질 유동의 질량 유량과 비례한다. 코리올리 질량 유량계는 이러한 위상차를 결정하고 물질 유동에 관한 다른 정보와 함께 질량 유량을 나타내는 출력 신호를 발생시키는 신호 처리를 채택한다.

코리올리 유량계는 단일 흐름관과 관련된 밸런스 또는 복수의 흐름관 중 어느 하나를 구비할 수도 있다. 코리올리 유량계의 진동 구조체가 동역학적으로 균형잡힌 시스템을 포함하는 것은 중요하다. 한 쌍의 흐름관을 가지는 코리올리 유량계에서, 흐름관은 동역학적으로 균형잡힌 시스템을 형성하도록 반대 위상(in phase opposition)으로 진동한다. 단일 곧은관 유량계에서, 동역학적으로 균형잡힌 시스템을 형성하도록 흐름관은 흐름관과 연결된 밸런스 바와 함께 반대 위상으로 진동한다.

코리올리 유량계의 진동 시스템은 물질이 충전된 흐름관을 포함하는 진동 부재들의 공진 주파수로 가동된다. 이러한 조건은, 2개의 흐름관이 동일하고 이들 흐름관 모두가 유동 물질을 포함해서 동일한 공진 주파수를 가지므로, 이중 흐름관 유량계에서는 문제가 없다. 그러나, 단일 흐름관 유량계는 이러한 조건과 부합하는데 있어 문제가 있다. 흐름관 및 이를 둘러싸는 밸런스 바는 상이한 물리적 진동 특성을 가지는 상이한 구조체이다. 흐름관은 밸런스 바에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지는 원통형 부재이다. 종래의 유량계에서, 밸런스 바는 보다 큰 동심 원통형 관이다. 동일한 길이의 실린더에 대해, 직경이 증가되면 강성도(stiffness)가 질량보다 빠른 비율로 증가한다. 따라서, (추가된 질량이 없는) 밸런스 바는 물질이 충전된 흐름관보다 높은 공진 주파수를 가진다. 밸런스 바와 물질이 충전된 흐름관이 동일한 공진 주파수를 가지는 것이 바람직하므로, 종래의 유량계는 흐름관의 공진 주파수로 밸런스 바의 주파수를 낮추도록 밸런스 바에 웨이트(weights)의 부착과 같은 임시방편을 이용했었다. 이러한 구성은 USP 5,691,485에 개시되어 있다. 이러한 종래의 구성은 흐름관에 밸런스 바의 공진 주파수를 부합시키는데 효과적이지만, 웨이트의 추가와 같은 기계적인 임시방편은 거추장스럽고 고가인 구조체가 되었다. 또한, 측정된 유체의 밀도가 특히 높거나 낮다면, 균형잡힌 구조체를 유지하도록 특수 웨이트가 필요하다.

종래의 단일관 유량계의 다른 문제점은 밸런스 바에 대한 원통형 부재의 이용은 코리올리 편향 신호의 주파수와 가까운 원치 않는 주파수의 발생을 가져온다는 것이다. 코리올리 신호는 유량계의 제 1 굽힘 모드(구동 주파수)와 동일한 주파수를 가진다. 코리올리 편향 신호가 커다란 진폭이며, 불필요한 진동으로부터 주파수에서 분리되는 것이 효과적인 신호 처리에 있어 바람직하다. 이것은 신호 처리 회로가 원치 않는 신호로부터의 방해없이 코리올리 편향 신호를 처리하는 것을 가능하게 한다. 원통형 밸런스 바의 이용은 실린더가 모든 진동 평면에서 동일한 진동 주파수를 가지는 대칭적 구조체라는 점에서 문제점을 가진다. 원통형 밸런스 바는 코리올리 편향 신호와 주파수가 동일한, 원치 않는 (구동 평면과 수직한) 측면 진동을 가질 수 있다.

종래 유량계는 원통형 밸런스 바에 부착되는 웨이트와 같은 부재를 사용한다는 것이 문제점이다. 웨이트는 밸런스 바의 공진 주파수를 낮출 수 있지만, 원하는 진동 주파수와 원치 않는 진동 주파수를 분리하지 못 한다. 웨이트의 이용은 비용이 들고 바람직하지 않으며 유량계의 밀도 범위를 한정한다.

원통형 밸런스 바에 픽 오프와 구동기를 장착한다는 것은 종래의 단일관 유량계의 다른 문제점이다. 픽 오프 및 구동기는 흐름관 상에 장착되는 자석과 밸런스 바 상에 장착되는 코일을 포함한다. 밸런스 바에 코일을 장착하는 것은 코일이 밸런스 바에 부착될 수 있는 특수한 기계가공 작업이 요구된다. 원통형 표면에 대한 장착의 어려움으로 인해 밸런스 바 상이 평면으로 기계가공된다. 장착 스크류를 위해 구멍(holes)은 드릴링 및 테이퍼링될 필요가 있다. 평면으로 기계가공 한후, 충분한 나사산을 유지하는 충분한 벽 두께가 없을 수도 있다는 문제가 발생한다. 결국, 자석이 밸런스 바의 벽을 통해 코일 중앙 안으로 돌출할 수 있도록, 커다란 구멍이 평면의 중심 안으로 기계가공될 필요가 있다. 이것은 불요한 시간 소모와 고가의 공정이다. 이후, 코일은 원통형 밸런스 바의 표면 상에 결합되어야 한다. 이 결과, 이후 상이한 각각의 유량계가 상이한 코일을 필요로 한다. 평면의 이용은 표준형 코일이 대부문의 코리올리 유량계 상에 이용되게 한다.

원통형 밸런스 바를 이용하는 종래의 곧은관 코리올리 유량계의 또 다른 문제점은 분리 부재라고 하는 브레이스 바가 밸런스 바 단부에 부착되어야 한다는 점이다. 브레이스 바는 밸런스 바의 종축선과 수직한 평면을 가지는 링형상 부재이다. 각각의 브레이스 바의 외주면은 각 단부에서 밸런스 바의 내부면에 부착된다. 각각의 브레이스 바는 브레이스 바를 통해 돌출되며 단부 플랜지에서 종결되는 흐름관을 수용하기 위한 중앙 개구부를 구비한다. 이러한 브레이스 바는 이들의 외주면 상에서 밸런스 바에, 그리고 이들의 내주면 상에서 흐름관에 전형적으로 납땜되거나 용접된다. 브레이스 바는 브레이스 바 및 흐름관이 단일 진동 구조체에 연결되도록 하는 경로를 제공한다. 브레이스 바와 다른 부품 사이의 조인트의 상태는 임계이다. 임의의 4개의 납땜 또는 용접 조인트가 부족하다거나, 부족하지 않은 경우 이들이 결점을 가진다면, 유량계의 성능과 신뢰도가 저하된다. 4개의 조인트가 임계 영역에 있다는 것이 문제점이다.

따라서, 단일관 코리올리 유량계에 있어 원통형 부재의 이용은, 밸런스 바의 측면 진동의 감소 시에, 밸런스 바에 대한 구동기 및 픽 오프의 장착 시에, 그리고 흐름관에 밸런스 바를 연결하도록 분리된 브레이스 바를 필요로 할 시에, 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추게 하는 문제점을 발생시킨다고 볼 수 있다.

본 발명은 코리올리 유량계에 관한 것이며, 보다 상세하게는 코리올리 유량계용 밸런스 바에 관한 것이다. 본 발명은 또한 단일관 코리올리 유량계의 밸런스 바를 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명을 구현하는 밸런스 바를 구비하는 조립된 곧은관 코리올리 유량계를 도시한다.

도 2는 밸런스 바의 보다 상세한 도면이다.

도 3은 도 2의 밸런스 바의 각각의 단부에 부착된 케이스 커넥트 링크와 관련하여, 그리고 밸런스 바를 통하여 연장되는 흐름관과 관련하여 도 2의 밸런스 바를 도시한다.

상술한 종래 기술의 원통형 밸런스 바를 극복하는 밸런스 바를 제조하는 방법 및 밸런스 바를 포함하는 장치에 관련된 본 발명에 의해, 상술한 문제점 및 다른 문제점이 해결되며 당해 기술 분야의 진보가 달성된다. 본 발명의 밸런스 바는 축방향 중심부를 가지는 길이방향으로 연장되는 중공(hollow) 부재, 이러한 중심부의 각각의 측면 상의 공극(voids), 및 각각의 단부 상의 원통형 부재를 포함한다. 밸런스 바는 또한 밸런스 바의 길이로 연장되는 일체형 측면 리브(side ribs)를 포함한다. 밸런스 바는 구동기 및 픽 오프 부재의 장착을 수용하기 위한 구멍을 가지는 평면을 제공하는 주조(casting) 공정에 의해 유리하게 주조된다.

중심부의 각각의 측면 상에 공극을 제공함으로써, 구동 평면에서 진동에 대한 밸런스 바의 강성도를 낮춘다. 이로써, 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수와 동일하도록 밸런스 바의 공진 주파수가 낮아진다. 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 이러한 방법은 종래 유량계의 웨이트의 이용에 비해 개선되었다. 웨이트는 모든 방향으로 동일하게 진동 주파수를 낮춘다. 그러나, 공극은 구동 모드 진동 주파수를 선택적으로 낮추도록 위치할 수 있다. 본 발명에서, 공극은 구동 모드에서 최대 굽힘 응력이 적용되는 밸런스 바의 영역에 위치한다. 이것은 밸런스 바가중립축과 인접해서 유지시키고 구동 평면에서 공진 주파수를 낮춘다. 그러나, 측면 방향으로의 진동 주파수는 별로 낮아지지 않는다. 측면 진동에 대해, 공극은 중립축의 영역으로부터 물질을 제거하고, 최고 굽힘 응력의 영역에 물질을 유지하게 한다.

공극은 다른 장점을 가진다. 밸런스 바의 축방향 중앙 영역으로부터 구동 모드의 강성도의 제거는 대부분의 잔존 구동 모드 강성도를 밸런스 바의 단부와 브레이스 바에 남게 한다. 이러한 강성도의 위치는 유체 밀도의 넓은 범위에 대해 용이하게 균형을 유지하게 한다. 균형잡힌 유량계에서, 흐름관, 밸런스 바 및 브레이스 바는 동역학적 시스템을 구성한다. 흐름관은 밸런스 바와 이상(out of phase)으로 진동한다. 브레이스 바의 부분들은 흐름관과 함께 진동하며, 다른 부분들은 밸런스 바와 함께 진동한다. 각각의 브레이스 바에서 진동하지 않는 노드면(nodal surface)은 2개의 그룹으로 분리된다.

유체 밀도가 증가할 때, 노드면은 흐름관을 향해 내부로 이동한다. 이동할 때, 노드면은 노드면의 흐름관 측면으로부터 표면의 밸런스 바 측면으로 브레이스 바의 영역을 이동시킨다. 이것은 (상당한 중량의)흐름관으로부터 (상당히 경량의)밸런스 바로 영역의 질량을 이동시켜서, 유량계가 균형을 잡는 것을 조력한다. 이동된 질량은 또한 이와 관련된 강성도를 가진다. 그러나, 단축 스프링이 길다란 스프링보다 경화되므로(이외에는 동일), 강성도는 밸런스 바로부터 흐름관으로 다른 방향으로 이동된다. 이것은 조밀 유체에 의해 감소되었던 흐름관의 공진 주파수를 상승시킴으로써 유량계의 균형을 바로 잡는 것을 조력한다. 강성도는 이동해서, 흐름관 구동 주파수에 보다 근접하게 하는 밸런스 바 공진 구동 주파수를 낮춘다. 공진 주파수 사이에 동일성이 유지된다면, 흐름관 및 밸런스 바는 균형을 유지하도록 이들의 진동 진폭을 조절할 것이다.

유체 밀도가 변화함에 따른 질량 및 강성도의 이러한 이동은, 종래의 유량계에서 거의 충분한 질량 또는 강성도를 이동하지 않는 것을 제외하고, 유체 밀도의 넓은 범위에 걸쳐 유량계 균형을 유지하는 이상적인 방법일 것이다. 브레이스 바가 소형이어서, 시프팅 노드면(shifting nodal surface)에 의해 이동된 질량이 작다. 또한, 종래 유량계에서 밸런스 바의 강성도는 강성도 이동도 작도록 전체 밸런스 바 실린더 전체에 걸쳐서 확산된다. 그러나, 본 발명의 밸런스 바는 공극에 의해 중앙 영역으로부터 제거된 강성도를 가진다. 이것은 밸런스 바의 단부에 그리고 브레이스 바에 강성도를 집중시킨다. 따라서, 노드면의 운동은 유체 밀도 변화에 의해 강성도를 보다 이동시킨다. 이것은 종래의 유량계에 비해 유체 밀도의 보다 넓은 범위에 걸쳐서 균형을 제공한다.

본 발명의 밸런스 바 내의 공극도 밸런스 바의 제 2 굽힘 진동 모드의 공진 주파수를 낮춘다. 이러한 모드는, 반대 사인을 가지는 노드의 각각의 측면 상의 편향 진폭을 가지는 밸런스 바의 중앙에 노드를 구비한다는 점에서 흐름관의 코리올리 편향과 유사한 형상이다. 밸런스 바의 제 2 굽힘 모드는 흐름관의 코리올리 편향에 의해 여기된다. 이러한 밸런스 바의 여기(excitation)는 흐름관의 코리올리 편향과 유사하므로 코리올리형 응답 또는 편향이라 한다. 제 2 굽힘 공진 주파수가 코리올리 편향 주파수(또한 구동 주파수)보다 높기 때문에, 밸런스 바의 코리올리형 편향은 흐름관의 코리올리 편향과 동위상이다. 픽오프가 흐름관과 밸런스 바 사이의 상대 운동을 측정하므로, 이러한 동위상 운동은 흐름관의 명확한 코리올리 편향 진폭을 감소시킨다. 픽 오프로부터 출력되는 보다 작게 명확한 코리올리 편향 신호는 유량계의 감응도(sensitivity)를 감소시킨다. 그러나, 밸런스 바 제 2 굽힘 모드의 코리올리형 여기로 인한 감응도의 감소는 유량계의 유동 감응도가 유체 밀도와 무관하게 하는데 이용된다.

종래의 코리올리 유량계는 유체 밀도의 증가에 의해 감소하는 유동 감응도를 가진다. 유량계 전자장치는 이러한 전이를 보상해야 한다. 이러한 전이의 이유는 픽 오프 신호의 출력 진폭이 흐름관과 밸런스 바 사이의 상대 속도에 비례하기 때문이다. 흐름관은 유동에 의해 코리올리 편향을 경험하는 반면, 종래의 밸런스 바는 그렇지 못하다. 각각의 픽 오프 출력은 위상 전이 코리올리 편향 속도와 위상 비전이 밸런스 바 속도의 벡터합이다. 따라서, 픽 오프들 사이의 총 위상 전이는 밸런스 바의 위상 비전이 진동에 의해 감소된다. 밸런스 바 진동 구동 진폭이 흐름관 진동 구동 진폭과 비교해서 크다면, 총 위상 전이 출력은 상당히 감소된다. 밸런스 바 구동 진동 진폭이 흐름관에 비해 작다면, 총 위상 출력의 감소만이 경미하게 발생한다. 이러한 개념은 USP 5,969,265의 도 27 및 도 28에 상세히 도시되어 있다.

유체 밀도에 의한 유동 감응도의 변경은, 흐름관과 밸런스 바 사이의 진폭비가 유체 밀도에 의해 변경된다는 사실로 기인한 것이다. 고밀도 유체에서, 흐름관 구동 진폭은 밸런스 바의 구동 진폭과 유동 감응도 하락과 비교해서 감소된다. 저밀도 유체에서, 흐름관 구동 진폭은 밸런스 바 및 유동 감응도가 상승하는 것에 비교해서 상승된다.

본 발명의 밸런스 바는 밸런스 바 제 2 굽힘 모드 주파수를 낮추는 공극을 통해 이러한 문제점을 극복한다. 상술한 바와 같이, 흐름관의 코리올리 편향에 의한 밸런스 바의 제 2 굽힘 모드의 동위상 코리올리형 여기는 유량계의 감응도를 감소시키게 하는 경향이 있다. 밸런스 바의 제 2 굽힘 모드의 코리올리형 편향의 정도는 코리올리 (구동) 주파수로부터 밸런스 바의 제 2 굽힘 공진 주파수의 분리의 함수이다. 2개의 주파수가 근접한다면, 이후 제 2 굽힘의 코리올리형 편향 진폭은 크게 되고 유동 감응도의 감소가 크다. 주파수 분리가 크다면, 이후 밸런스 바의 제 2 굽힘의 코리올리형 편향 진폭이 작게 되고 유동 감응도의 감소가 작다. 밸런스 바의 제 2 굽힘 모드의 주파수는 유체 밀도에 의해 변하지 않지만, 구동 주파수는 변한다. 따라서, 조밀 유체(dense fluid)에 의해, 구동 주파수가 하락하지만, 구동 및 코리올리형 편향 공진 주파수 사이의 주파수 분리가 증가하고, 감응도의 감소가 줄어든다. 마찬가지로, 낮은 밀도 유체에 의해, 구동 주파수가 증가하고, 주파수 분리가 감소하며, 감응도의 감소는 증가한다. 유체 밀도에 의한 이러한 유동 감응도의 변경은 진폭비 변경으로 인한 밀도에 의한 감응도의 변경과 반대이다. 구동 주파수로부터 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수가 적당하게 간극을 가짐으로써, 진폭비의 변화로 인한 감응도 변경과 밸런스 바 제 2 여기의 변화로 인한 변경이 서로 상쇄되게 할 수 있다.

밸런스 바의 중심부의 어느 한 측면 상의 공극은, 유량계가 유체 밀도와 무관한 유동 감응도를 가지게 하도록 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수의 위치설정에 이용된다. 보다 큰 공극은 구동 주파수와 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수 모두를 낮추게 하며, 픽 오프 위치를 향해 외부로 공극을 이동시키는 것은 구동 주파수를 상승시키고 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수를 낮춘다. 공극의 적절한 크기와 위치에 의해, 주파수 분리가 교정 값으로 설정될 수 있어서 유체 밀도와 무관한 유동 감응도를 수득한다.

본 발명의 밸런스 바는 또한 밸런스 바의 구동 진폭을 흐름관의 구동 진폭보다 낮게 하는 중심부를 가진다. 상술한 바와 같이, 주어진 유량에 대한 픽 오프 신호 사이의 위상 전이는 위상 비전이 밸런스 바 운동에 의해 감소된다. 밸런스 바의 중심부에 질량을, 단부에 강성도를 재치함으로써, 밸런스 바의 구동 진폭이 감소하는 한편, 유량계 균형을 유지한다. 흐름관과 비교해서 밸런스 바의 구동 진폭을 감소시키는 것은 픽 오프에서 출력되는 위상 전이를 증가시켜서, 유량계 유동 감응도를 증가시킨다. 주조된 밸런스 바에 의해, 질량 및 강성도가 임의의 양과 임의의 위치에서 밸런스 바에 추가될 수 있으며, 밸런스 바 진폭을 감소시키는데 추가의 비용과 노력이 거의 들지 않는다.

본 발명의 밸런스 바의 다른 장점은 측면 리브가 측면 진동의 주파수를 상승시키는 한편, 밸런스 바의 구동 평면 진동을 실질적으로 영향없이 유지시킨다. 이것은 원치 않는 측면 진동의 진폭을 최소화 하는 한편, 이들의 주파수를 증가시킨다. 측면 리브에 의한 진동 주파수의 이러한 제어는 원하는 코리올리 편향 신호가 연관된 유량계 전자장치에 적용되게 하는 한편, 원치 않는 주파수를 나타내는 신호의 크기가 코리올리 편향 신호로부터의 증가된 주파수 분리와 함께 감소된다. 이것은 코리올리 편향 신호의 신호 처리를 용이하게 하며 코리올리 유량계 출력 데이타의 정확성을 향상시킨다.

밸런스 바의 주조는 또한 제조 공정에서, 유량계가 조립될 때 밸런스 바 상에 장착되는 구동기 및 픽 오프를 위한 구멍과 장착면을 제공하게 한다. 이것은 픽 오프의 장착을 위한 패드가 따로 기계가공되는 것이 아니라 브레이스 바에 부가되는 재료를 포함하도록 한다. 패드를 부가함으로써, 밸런스 바의 벽 두께가 국부적으로 감소되지 않아서, 픽 오프 장착 패스터용 구멍의 태핑(tapping)을 위한 충분한 재료가 있다.

본 발명의 또 다른 장점은 제조 공정이 밸런스 바 단부와 일체로 브레이스 바를 제공하는 것을 포함한다는 것이다. 일체형 브레이스 바는, 각각의 단부에 있는 플랜지로 유량계의 길이에 대해 연장되는 흐름관을 수용하기 위한 중앙 개구부를 구비한다. 일체형 브레이스 바는 종래에 브레이스 바를 밸런스 바에 연결시키는데 필요했던 2개의 임계 납땜 조인트를 제거한다.

본 발명의 또 다른 특징 및 장점은, 공극의 영역에서 밸런스 바에 추가의 단면적을 제공하도록 본 발명의 측면 리브가 밸런스 바와 일체라는 점이다. 이러한 추가의 단면적은, 흐름관 또는 케이스에 의해 밸런스 바에 적용되는 압축 또는 장력 열적 힘으로 인한 균형의 높은 응력을 감소시킨다. 밸런스 바의 중심부의 각각의 측면 상의 공극은 종래의 관형 밸런스 바에 적용된다면, 종래의 밸런스 바를 약하게 하는 국부적으로 감소된 단면적이 되게 한다. 온도차의 결과 종래의 밸런스바에 적용된 축방향 응력 및 축방향 힘은 공극과 인접한 영역에 고응력을 허용할 수 없게 한다. 그러나, 본 발명의 밸런스 바는 측면 리브에 의해 증가된 영역내에 단면적을 가져서, 열적으로 야기된 응력이 허용가능한 수준으로 감소된다.

상술한 특징을 모두 갖춘 밸런스 바의 주조에 의한 제조는 종래의 원통형 밸런스 바에 요구되는 기계가공, 용접 또는 납땜 작업의 필요성을 제거한다. 본 발명의 밸런스 바는 곧은 지금까지 이용가능한 종래의 곧은관 코리올리 유량계의 단점을 극복함으로써 당해 기술 분야의 진보를 달성한다.

본 발명의 하나의 양상에서, 코리올리 유량계는,

물질 유동을 수용하는 흐름관과,

상기 흐름관에 브레이스 바 수단에 의해 연결된 단부를 구비하는 밸런스 바와,

물질 유동에 의해 상기 흐름관의 공진 주파수와 실질적으로 동일한 구동 주파수에서 반대 위상으로 상기 흐름관 및 상기 밸런스 바를 진동시키는 구동기와,

상기 코리올리 편향에 응답해서 상기 물질 유동에 관한 정보를 나타내는 신호를 발생시키는, 상기 흐름관에 연결된 픽 오프 수단을 포함하며,

상기 진동 및 상기 물질 유동이 합동으로 상기 흐름관의 코리올리 편향을 유도하는데 유효하고,

상기 밸런스 바의 측면 진동의 공진 주파수를 상승시키는, 상기 밸런스 바 상의 하나 이상의 리브 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양상에서, 상기 하나 이상의 리브 부재는, 상기 밸런스 바의양 측면 상에 위치하며 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는 한 쌍의 리브를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 밸런스 바는 공극을 포함하며, 그리고

상기 리브 부재는 상기 공극과 인접한 상기 밸런스 바의 일부분에서 상기 밸런스 바의 단면적을 증가시켜, 상기 밸런스 바의 축방향 강성도를 증가시키고, 상기 흐름관이 길이의 변화를 시도할 때 마다 상기 밸런스 바 상에 축방향으로 작용하는 장력 및 압축력을 지탱한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 구동기는 구동 자석 및 구동 코일을 포함하며, 코리올리 유량계는,

상기 구동 자석을 수용하기 위한 상기 밸런스 바 내의 구멍과, 그리고

상기 밸런스 바에 상기 구동 코일의 부착을 가능하게 하는, 상기 구멍과 인접하고 상기 밸런스 바와 일체형인 제 1 장착 부재를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 구동 코일의 부착을 가능하게 하는 상기 제 1 장착 부재는,

상기 밸런스 바 상의 축방향 중심 부재와, 그리고

상기 구동 코일 안으로 돌출하도록 상기 구동 자석을 통과시키는 중앙 개구부를 구비하는, 상기 중심 부재 상의 평면을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 부착을 가능하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 제 2 장착 부재를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 픽 오프 수단의 부착을 가능하게 하는 상기 제 2 장착 부재는, 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 코일의 부착을 용이하게 하는 상기 밸런스 바 내의 개구부를 구비하는 평면을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 코리올리 유량계는,

상기 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수에 맞추어 상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 상기 부재는, 상기 밸런스 바와 일체형이며 상기 밸런스 바에 증가된 유연성을 제공하는 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 밸런스 바의 부분들의 유연성을 증가시키는 상기 부재는, 상기 밸런스 바의 상기 중심부의 각각의 축방향 측면 상의 공극을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 코리올리 유량계는 상기 밸런스 바의 진동 진폭이 상기 흐름관의 진동 진폭보다 작게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 코리올리 유량계는 상기 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수를 낮추어 상기 코리올리 유량계의 교정 인자를 상기 유동하는 물질의 밀도와 무관하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 브레이스 바 수단은 상기 밸런스 바의 상이한 단부에서 상기 밸런스 바와 각각 일체형인 분리된 브레이스 바를 형성하고,

상기 각각의 브레이스 바는, 상기 흐름관을 수용하기 위한 중앙 개구부를 가지며 상기 밸런스 바의 상기 종축선과 수직인 면을 가지는 원형 부재이다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 코리올리 유량계용 밸런스 바를 제조하기 위한 방법은, 흐름관을 수용하는 방사상 중앙 개구부를 구비하는 길다란 부재로서 밸런스 바를 형성하는 단계와, 상기 밸런스 바와 일체형이며, 상기 길다란 부재의 각 단부에 중앙 개구부를 구비하는 브레이스 바를 형성하는 단계와, 상기 밸런스 바 내에 하나 이상의 공극을 형성하는 단계와, 상기 밸런스 바의 측면 진동 주파수를 상승시키도록 상기 밸런스 바와 일체형인 하나 이상의 리브 부재를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 하나 이상의 리브 부재는 상기 밸런스 바의 측면들 상에 있는, 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는 리브를 포함하고, 상기 리브는, 상기 흐름관의 길이가 변화할 때 마다 상기 밸런스 바 상에 축방향으로 작용하는 장력 및 압축력을 옵셋시키는 상기 하나 이상의 공극과 인접한 영역에서 상기 밸런스 바의 단면적을 증가시키는 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 주형은,

흐름관을 수용하는 방사상 중앙 개구부를 가지는, 상기 밸런스 바의 길다란 부재를 형성하는 공동(cavity)과,

상기 밸런스 바와 일체이며 상기 길다란 부재의 각각의 단부에 중앙 개구부를 구비하는 브레이스 바를 형성하는 공동부와,

상기 밸런스 바 내에 하나 이상의 공극을 형성하는 공동부와,

상기 밸런스 바의 측면 진동 주파수를 상승시키도록 상기 밸런스 바와 일체형인 하나 이상의 리브 부재를 형성하는 공동부를 포함하며,

상기 하나 이상의 리브는 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는, 상기 밸런스 바의 측면들 상의 리브를 포함하고,

상기 리브는, 상기 흐름관의 길이가 변화할 때 마다 상기 밸런스 바 상에 축방향으로 작용하는 장력 및 압축력을 옵셋시키는 상기 하나 이상의 공극과 인접한 영역에서 상기 밸런스 바의 단면적을 증가시키는 부재들을 포함한다.

상기 방법은,

상기 밸런스 바를 형성하도록 용융 물질을 가지고 상기 공동을 충전하는 단계와, 상기 형성된 밸런스 바를 상기 주형으로부터 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 주형은,

상기 밸런스 바에 구동기의 부착을 가능하게 하도록 상기 밸런스 바와 일체형인 제 1 장착 부재를 형성하는 공동부와,

상기 밸런스 바에 상기 구동기의 부착을 가능하게 하는 중앙 개구부를 구비하는, 상기 중심 부재 상의 평면을 포함하며,

상기 제 1 장착 부재는 상기 밸런스 바 상에 축방향 중심 부재를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 주형은,

상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 부착을 가능하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체인 제 2 장착 부재를 형성하는 공동부를 포함하며,

상기 제 2 장착 부재는 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 부착을 용이하게 하도록 상기 밸런스 바 내에 개구부를 가지는 평면를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 주형은,

상기 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수에 맞추어 상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추도록 상기 밸런스 바와 일체형인 부재를 형성하는 공동부를 포함하며,

상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 상기 부재는 상기 밸런스 바와 일체형인 증가된 유연성의 부재를 포함하고,

상기 밸런스 바의 부분들의 유연성을 증가시키는 부재는 상기 밸런스 바의 상기 중심부의 각각의 축방향 측면 상에 상기 밸런스 바 내의 공극을 형성하는 절개부를 포함하며,

상기 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수를 낮추는 상기 부재는, 상기 코리올리 유량계의 교정 인자가 상기 유동 물질의 밀도와 무관하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이들 특징 및 다른 특징은 다음의 본 발명의 상세한 설명에 의해 보다 용이하게 이해할 수 있다.

도 1의 상세한 설명

도 1은 본 발명을 구현하는 곧은관 코리올리 유량계(100)를 도시한다. 도 1의 유량계는 밸런스 바(102), 이러한 밸런스 바(102) 내에 위치한 흐름관(101), 및 흐름관(101)과 밸런스 바(102)를 둘러싸는 케이스(103)를 포함한다. 흐름관(101)은 플랜지(109)의 입력단(114)으로부터, 콘 연결 부재(116)와, 케이스 커넥트 링크(117) 및 밸런스 바(102)와, 그리고 흐름관(101)의 우측상의 콘 커넥트 부재(116)를 통해, 흐름관(101)의 출력단 상의 플랜지(109)로, 유량계(100) 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 플랜지(109)는 복수의 구멍(111)을 포함해서, 유량계(100)가 연결될 수도 있는 공급 시스템으로 부착을 용이하게 한다. 플랜지(109)는 원형 와셔(113)를 구비하는데, 이러한 원형 와셔(113)는 플랜지 표면(112)으로부터 돌출하며 플랜지(109)와 일체를 이룬다. 흐름관(101)의 좌측단은 플랜지(109) 및 와셔(113)를 통해 연장되며, 와셔(113)의 좌측 축방향 표면에 밀봉 부착되어 접한다. 흐름관(101)은 콘 커넥트 부재(116)에 밀봉 및 고정식으로 연결되어 흐름관 진동이 최소화된다. 흐름관(101)은 흐름관(101)과, 케이스 커넥트 링크(117)와, 밸런스 바(102)의 좌측단과 고정 연결되는 브레이스 바(105)를 통해 연장된다.

케이스(103)가 케이스 벽(104)을 구비하며, 케이스(103)의 단부는 각각의 플랜지(109)의 축방향 내부면으로 연장되는 넥(neck)(108)을 구비하는 콘 형상 케이스 단부(107)에 용접 요소(106)에 의해 연결된다. 각각의 케이스 커넥트 링크(117)의 단부는 케이스(103)의 벽(104)의 내부면(110)에 연결된다. 케이스 커넥트 링크(117)는 흐름관(101) 및 밸런스 바(102) 단부의 진동을 최소화시킨다.

밸런스 바(102)는 중심부(119)와 한 쌍의 픽 오프(pick offs: LPO,RPO)에 연결된 구동기(D)를 구비한다. 널리 공지된 방법에서, 구동기(D)는 반대 위상(in phase opposition)으로 흐름관(101) 및 밸런스 바(102)를 진동시킨다. 진동하는 흐름관(101)을 통과하는 물질의 유동은 흐름관(101)에 코리올리 편향력(Coriolis deflections)을 발생시킨다. 이러한 코리올리 편향력은 좌측 픽 오프(LPO) 및 우측 픽 오프(RPO)에 의해 종래의 방식으로 검지된다. 이들 픽 오프에 의해 발생되는 출력 신호는 컨덕터(122,123)를 거쳐, 공급 관통로(121)를 통해 유량계 전자장치(125)에 송신된다. 유량계 전자장치(125)는 또한 컨덕터(121) 상으로 구동기(D)에 신호를 인가하여, 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수로 구동기(D)가 흐름관 및 밸런스 바를 진동하게 한다. 유량계 전자장치(125)는 컨덕터(122,123) 상으로 픽 오프 신호들을 수신하고, 이들 신호를 처리하여 경로(126)를 통해 이용 회로(미도시)에 출력 데이타를 적용한다. 경로(126) 상의 출력 정보는 물질 유동에 관한정보를 포함한다.

도 2 및 도 3의 상세한 설명

도 2 및 도 3은 본 발명의 밸런스 바의 보다 상세한 도시이다. 도 2는 도 1의 밸런스 바(102)의 보다 상세한 도시이다. 도 3은 밸런스 바(102)가 흐름관(101), 케이스 커넥트 링크(117) 및 브레이스 바(105)에 연결되어 있는 상태인, 유량계가 부분적으로 조립된 상태의 밸런스 바(102)의 보다 상세한 도시이다.

도 2에서, 밸런스 바(102)는 출구단(204), 우측 바디부(201) 및 좌측 바디부(202)를 구비하는 원통형 부분을 포함한다. 양 바디부(201,202)는 출구단(204)에 의해 도시된 바와 같이 원통형이다. 리브(203)는 좌측 및 우측 바디부(202,201)를 포함하는 밸런스 바의 각각의 측면과 일체를 이룬다. 밸런스 바(102)는 구동기(D)의 자석을 수용하기 위한 구멍(221)을 구비하는 중심 부재(119)를 더 포함한다. 밸런스 바(102)는 중심 부재(119)의 좌측면 상의 공극(void)(218)과 중심 부재(119)의 우측면 상의 공극(219)을 더 포함한다. 밸런스 바(102)의 좌측부(202) 상에는 평면(209)을 가지는 픽 오프 장착 부재(207)를 포함하며, 우측부(201) 상에는 평면(211)을 가지는 유사한 픽 오프 장착 부재(208)를 포함한다. 부재(207)는 좌측 픽 오프(LPO)의 자석을 수용하기 위한 개구부(212)를 포함한다. 부재(208)는 우측 픽 오프(RPO)의 코일을 용이하게 장착하게 하는 개구부(213)을 포함한다. 구멍(214) 및 표면(209,211)은 밸런스 바(102)에 픽 오프(RPO,LPO)의 코일의 장착 하드웨어의 결합을 용이하게 한다. 평면(216,217)은 밸런스 바(102)에 장착 또는 트림 웨이트(미도시)를 용이하게 한다.이들 트림 웨이트는 유량계 밸런스의 미세한 튜닝(tunning)에 이용되며, 제조 과정에서 임의의 변화가능성을 극복한다. 중심 부재(119) 내의 개구부(221)는 구동기(D)의 코일 안으로 자석의 삽입을 용이하게 한다. 스크류 구멍(222)은 밸런스 바에 구동기 코일의 코일 하드웨어의 장착을 용이하게 한다.

이러한 밸런스 바(102)는 밸런스 바로서 원통형 부재를 사용하는 종래의 곧은관 코리올리 유량계의 밸런스 바에 비해 발전된 모습을 나타낸다. 브레이스 바(102) 상에 측면 리브(203)를 제공함으로써, 브레이스 바(102)의 원치않는 진동을 방지하는 한편, 원하는 수직 진동, 특히 구동 모드의 수직 진동에 대해 영향이 거의 없다. 측면 리브(203) 및 이들의 중심부(224,225)는 공극(218,219)과 인접한 밸런스 바의 영역에 밸런스 바 구조체에 대한 추가의 단면적을 제공한다는 점에서도 유리하다. 이러한 리브의 추가의 단면적은 밸런스 바에 강성을 향상시켜 케이스 및 흐름관에 의해 적용된 장력 및 압축 열응력을 견딜 수 있다. 종래의 원통형 밸런스 바들은 리브없이 튜브형으로 기계가공되었으며, 이들이 공극(218,219)와 유사한 공극을 가진다면, 공극과 인접한 밸런스 바 상의 열응력이 허용불가능하게 높을 수 있다.

밸런스 바(102)는 이러한 밸런스 바(102)에 픽 오프(RPO,LPO)의 장착을 용이하게 하는 부재(207,208)를 포함하도록 제조된다는 다른 유리한 점이 있다. 부재(207,208)의 평면(209,211)은 밸런스 바에 픽 오프(RPO,LPO)를 장착하기 위해 이상적인 표면을 제공한다. 이로써, 아무 것도 없는 종래의 밸런스 바에 비해, 픽 오프 코일을 장착하기 위한 스크류 구멍을 가지는 원통형 부재와, 픽 오프 자석을수용하기 위한 커다란 구멍을 구비한다는 점에서 유리하다. 대안으로, 종래의 밸런스 바는 각각의 픽 오프에 대해 기계가공된 평면을 가질 수 있다. 그러나, 이것은 스크류 구멍의 영역을 과도하게 얇아지게 한다. 평면(209,211)을 구비하는 부재(207,208)의 존재는 픽 오프 코일과 이들의 연관된 하드웨어의 용이한 장착을 개선시킨다.

본 발명의 밸런스 바는 개구부(221)을 가지는 중심부(119)를 포함하므로 도한 유리하다. 중심 부재(119)의 각각의 측면 상에 공극(218,219)을 제공함으로써, 중심 부재(119)의 강성도가 낮아져서 밸런스 바(102)의 유연성이 증가된다. 이것은 물질이 충전된 흐름관의 밸런스 바를 향해 구동 모드 내의 밸런스 바의 공진 주파수를 낮춘다. 밸런스 바의 중심 근처로부터 강성을 제거하는 것은 유체 밀도의 광대역 범위에 걸쳐서 유량계가 균형된 상태를 보다 양호하게 유지할 수 있는 브레이스 바(105)의 영역 내의 잔존하는 강성을 집중시킨다. 이것은 물질을 충전한 흐름관의 주파수에 밸런스 바 구동 주파수를 맞추도록 웨이트를 추가함으로써 교정 및 조절되어야 하는 원통형 부재를 포함하는 밸런스 바를 가지는 종래의 유량계에 비해 특징적인 장점이다. 또한, 상이한 밀도 유체에 따라 작동되도록 상이한 웨이트가 제공되어야 한다.

공극(218,219)을 제공함으로써, 이들이 제 2 굽힘 모드에서 밸런스 바의 강성도를 낮춘다는 장점이 있다. 이로인해, 흐름관의 코리올리 편향력에 응답해서, 밸런스 바의 코리올리형 편향력이 유체 밀도에 의해 유동 감응도에서의 변화를 상쇄시킬 수 있는 지점까지 제 2 굽힘 공진 주파수를 하강시킨다. 이것은 유량계의교정 인자가 밀도와 무관하게 한다. 본 발명의 밸런스 바는 밸런스 바의 잔여부보다 두꺼운 벽을 가져서 질량이 보다 무거운 중심부(119)를 포함하므로 장점을 가진다. 이러한 질량은 밸런스 바 구동 모드 진동 진폭을 흐름관의 그것보다 낮게 한다. 이것은 상술한 바와 같이 유량계의 유동 감응도를 증가시킨다는 점에서 유리하다. 구동 모드 진동 진폭이 가장 큰 밸런스 바의 중심을 향한 질량의 집중은 밸런스 바 재료의 최적의 이용을 구성한다. 진동 진폭이 작은 밸런스 바의 단부 근처에 위치한 동일한 질량은 유량계 균형 또는 진폭비에 거의 영향을 미치지 않는다. 종래의 유량계의 밸런스 바는 균일한 벽 두께의 관으로 이루어진다. 이것은 밸런스 바 상에 추가된 질량 요소를 위치시키는데 필요하다.

본 발명의 밸런스 바는 밸런스 바(102)와 일체로 브레이스 바(105)를 포함하도록 제조되므로 더 유리하다. 이것은 밸런스 바 및 브레이스 바가 분리된 부재이며, 조립되어야 했고, 유량계의 조립시 서로 고정되어야 했던 종래의 유량계에 비해 명확한 장점이다. 밸런스 바와 흐름관 사이의 납땜 결합부 또는 용접부를 4부분에서 2부분으로 감소시킴으로써, 제조 비용을 절감시키고 유량계의 신뢰도를 향상시킨다.

즉, 내부에 밸런스 바(102)가 병합되는 유량계의 요구를 만족시키는 구체적으로 상술된 작동 특성을 가지도록 밸런스 바(102)가 제조된다는 점이 장점이다. 주조에 의한 밸런스 바(102)의 제조는 최적의 값을 가지도록 원하는 모드의 주파수를 튜닝하게 하는 설계 유연성을 가능하게 한다. 또한, 이러한 밸런스 바는 작동 주파수로부터 그 형상 주파수를 분리하도록 문제 모드의 주파수를 변경하게 하기위한 형상이 가능하며, 이로써 유량계 성능에 부정적인 영향을 제거한다. 또한, 주조에 의한 밸런스 바의 제조는 장착 코일 및 일체형 브레이스 바에 대한 패드(pads)와 같은 형상이 가능하여, 제조 비용을 절감시킨다. 이와 같이 상술한 원하는 특성을 가지는 밸런스 바의 이용은 밸런스 바에 대해 원통형 부재를 사용하는 종래 기술에 비해 보다 우수하다.

클레임되는 발명은 바람직한 실시예에 한정되지 않고 발명 개념의 범위와 정신 내에서의 다른 개조 및 변경을 포함한다는 것이 명백히 이해되어야 한다. 예컨대, 본 발명은 단일 곧은관 코리올리 유량계의 일부분을 포함하는 것으로서 개시되었지만, 여기에 한정되지 않고 불규칙 또는 곡선형 구성의 단일관 유량계와 복수의 흐름관을 가지는 코리올리 유량계를 포함하는 여러 유형의 코리올리 유량계와 함께 이용될 수 있음을 이해해야 한다.

또한, 본 발명의 밸런스 바는 주조 과정에 의해 일체형 구조로서 이상적으로 제조되는 것으로서 개시되었다. 그러나, 여기 개시되는 밸런스 바는 본 출원의 장치의 청구범위에 의해 한정된 밸런스 바의 구조체를 가지는 밸런스 바를 생산하는 임의의 제조 방법에 의해 제조될 수도 있다. 이러한 다른 제조 방법은 여기에 개시되어 클레임된 일체형 밸런스 바를 형성하기 위해 함께 형상화된 분리된 부재를 생산하는 주조 방법을 포함한다. 따라서, 측면 리브는 분리 형성되어 목적하는 밸런스 바를 형성하도록 원통형 부재에 부착될 수 있다. 여기 개시되는 밸런스 바는 기계가공 공정에 의해, 또는 목적하는 밸런스 바를 생산하도록 서로 결합되는 복수의 분리 부품을 생산하는 기계가공 공정에 의해 일체형 구조체로서 형성될 수도 있다.

Claims (26)

1. 물질 유동을 수용하는 흐름관(101)과,

   상기 흐름관(101)에 브레이스 바(105) 수단에 의해 연결된 단부를 구비하는 밸런스 바(102)와,

   물질이 유동하는 상기 흐름관(101)의 공진 주파수와 실질적으로 동일한 구동 주파수에서 반대 위상으로 상기 흐름관(101) 및 상기 밸런스 바(102)를 진동시키는 구동기(D)와,

   상기 코리올리 편향에 응답해서 상기 물질 유동에 관한 정보를 나타내는 신호를 발생시키는, 상기 흐름관(101)에 연결된 픽 오프 수단(LPO,RPO)을 포함하며,

   상기 진동 및 상기 물질 유동이 합동으로 상기 흐름관의 코리올리 편향을 유도하는데 유효한 코리올리 유량계(100)에 있어서,

   상기 밸런스 바(102)의 측면 진동의 공진 주파수를 상승시키는, 상기 밸런스 바(102) 상의 하나 이상의 리브 부재(203)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코리올리 유량계.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 리브 부재가 상기 밸런스 바와 일체형인 것을 특징으로 하는 코리올리 유량계.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 리브 부재는 상기 밸런스 바의 측면 상에 위치하며 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는 코리올리 유량계.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 리브 부재는, 상기 밸런스 바의 양 측면 상에 위치하며 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는 한 쌍의 리브(203)를 포함하는 코리올리 유량계.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 밸런스 바는 공극(203)을 포함하며, 그리고

   상기 리브 부재는 상기 공극과 인접한 상기 밸런스 바의 일부분(224,225)에서 상기 밸런스 바의 단면적을 증가시켜, 상기 밸런스 바의 축방향 강성도를 증가시키고, 상기 흐름관이 길이의 변화를 시도할 때 마다 상기 밸런스 바 상에 축방향으로 작용하는 장력 및 압축력을 지탱하는 코리올리 유량계.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 자석을 수용하기 위한 상기 밸런스 바 내의 구멍(221)과, 그리고

   상기 밸런스 바에 상기 구동 코일의 부착을 가능하게 하는, 상기 구멍과 인접하고 상기 밸런스 바와 일체형인 제 1 장착 부재(119)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코리올리 유량계.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동 코일의 부착을 가능하게 하는 상기 제 1 장착 부재는,

   상기 밸런스 바 상의 축방향 중심 부재(119)와, 그리고

   상기 구동 코일 안으로 돌출하도록 상기 구동 자석을 통과시키는 중앙 개구부를 구비하는, 상기 중심 부재 상의 평면을 포함하는 코리올리 유량계.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 부착을 가능하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 제 2 장착 부재(207,208)를 더 포함하는 코리올리 유량계.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 픽 오프 수단의 부착을 가능하게 하는 상기 제 2 장착 부재는, 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 코일의 부착을 용이하게 하는 상기 밸런스 바 내의 개구부(212,213)를 구비하는 평면(209,211)을 포함하는 코리올리 유량계.
10. 제 2 항에 있어서, 상기 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수에 맞추어 상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(119)를 더 포함하는 하는 코리올리 유량계.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 상기 부재는, 상기 밸런스 바와 일체형이며 상기 밸런스 바에 증가된 유연성을 제공하는 부재(218,219)를 포함하는 코리올리 유량계.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 밸런스 바의 부분들의 유연성을 증가시키는 상기 부재는, 상기 밸런스 바의 상기 중심부의 각각의 축방향 측면 상의 공극(218,219)을 포함하는 코리올리 유량계.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 밸런스 바의 진동 진폭이 상기 흐름관의 진동 진폭보다 작게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(119)를 더 포함하는 코리올리 유량계.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수를 낮추어 상기 코리올리 유량계의 교정 인자를 상기 유동하는 물질의 밀도와 무관하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(218,219)를 더 포함하는 코리올리 유량계.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이스 바 수단(105)은 상기 밸런스 바의 상이한 단부에서 상기 밸런스 바와 각각 일체형인 분리된 브레이스 바(105)를 형성하고,

    상기 각각의 브레이스 바는, 상기 흐름관을 수용하기 위한 중앙 개구부를 가지며 상기 밸런스 바의 상기 종축선과 수직인 면을 가지는 원형 부재인 것을 특징으로 하는 코리올리 유량계.
16. 코리올리 유량계용 밸런스 바를 제조하기 위한 방법으로서,

    흐름관을 수용하는 방사상 중앙 개구부(204)를 구비하는 길다란 부재로서 밸런스 바(102)를 형성하는 단계와,

    상기 밸런스 바와 일체형이며, 상기 길다란 부재의 각 단부에 중앙 개구부를 구비하는 브레이스 바(105)를 형성하는 단계와,

    상기 밸런스 바 내에 하나 이상의 공극(218,219)을 형성하는 단계와,

    상기 밸런스 바의 측면 진동 주파수를 상승시키도록 상기 밸런스 바와 일체형인 하나 이상의 리브 부재(203)를 형성하는 단계를 포함하며,

    상기 하나 이상의 리브 부재는 상기 밸런스 바의 측면들 상에 있는, 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는 리브(203)를 포함하고,

    상기 리브는, 상기 흐름관의 길이가 변화할 때 마다 상기 밸런스 바 상에 축방향으로 작용하는 장력 및 압축력을 옵셋시키는 상기 하나 이상의 공극과 인접한 영역에서 상기 밸런스 바의 단면적을 증가시키는 부재(224,225)를 포함하는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 밸런스 바에 구동기(D)의 부착을 가능하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 제 1 장착 부재(119)를 형성하는 단계와,

    상기 밸런스 바에 상기 구동기의 부착을 가능하게 하는 중앙 개구부를 가지는 상기 중심 부재 상에 평면을 형성하는 단계를 더 포함하며,

    상기 제 1 장착 부재가 상기 밸런스 바 상의 축방향 중심 부재를 형성하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단(LPO,RPO)의 부착을 가능하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 제 2 장착 부재(207,208)를 형성하는 단계를 더 포함하며,

    상기 제 2 장착 부재는, 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 부착을 용이하게 하도록 상기 밸런스 바내에 개구부를 가지는 평면(209,211)을 포함하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수 쪽으로 상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추도록 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(119, 218,219)를 형성하는 단계를 더 포함하며,

    상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 상기 부재는 상기 밸런스 바와 일체인, 증가된 유연성의 부재(218,219)를 포함하며,

    상기 밸런스 바의 부분들의 유연성을 증가시키는 상기 부재는 상기 밸런스 바의 상기 중심부의 축방향 측면 각각에 상기 밸런스 바의 공극(218,219)을 형성하는 절개부를 포함하고,

    상기 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수를 낮추는 상기 부재는 상기 코리올리 유량계의 교정 인자가 상기 유동 물질의 밀도와 무관하게 하는 방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 밸런스 바의 진동 진폭이 상기 흐름관의 진동 진폭보다 적게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(119)를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
21. 제 16 항에 있어서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며,

    상기 주형은,

    흐름관을 수용하는 방사상 중앙 개구부(207)를 가지는, 상기 밸런스 바(102)의 길다란 부재를 형성하는 공동과,

    상기 밸런스 바와 일체이며 상기 길다란 부재의 각각의 단부에 중앙 개구부를 구비하는 브레이스 바(105)를 형성하는 공동부와,

    상기 밸런스 바 내에 하나 이상의 공극(218,219)을 형성하는 공동부와,

    상기 밸런스 바의 측면 진동 주파수를 상승시키도록 상기 밸런스 바와 일체형인 하나 이상의 리브 부재(203)를 형성하는 공동부를 포함하며,

    상기 하나 이상의 리브는 상기 밸런스 바의 종축선과 평행하게 배향되는, 상기 밸런스 바의 측면들 상의 리브를 포함하고,

    상기 리브는, 상기 흐름관의 길이가 변화할 때 마다 상기 밸런스 바 상에 축방향으로 작용하는 장력 및 압축력을 옵셋시키는 상기 하나 이상의 공극과 인접한 영역에서 상기 밸런스 바의 단면적을 증가시키는 부재들을 포함하며,

    상기 형성하는 방법은,

    상기 밸런스 바를 형성하도록 용융 물질을 가지고 상기 공동을 충전하는 단계와, 상기 형성된 밸런스 바를 상기 주형으로부터 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며,

    상기 주형은,

    상기 밸런스 바에 구동기의 부착을 가능하게 하도록 상기 밸런스 바와 일체형인 제 1 장착 부재(119)를 형성하는 공동부와,

    상기 밸런스 바에 상기 구동기의 부착을 가능하게 하는 중앙 개구부를 구비하는, 상기 중심 부재 상의 평면(119)을 포함하며,

    상기 제 1 장착 부재는 상기 밸런스 바 상에 축방향 중심 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 18 항에 있어서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며,

    상기 주형은,

    상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단(LPO,RPO)의 부착을 가능하게 하는, 상기 밸런스 바와 일체인 제 2 장착 부재(207,208)를 형성하는 공동부를 포함하며,

    상기 제 2 장착 부재는 상기 밸런스 바에 상기 픽 오프 수단의 부착을 용이하게 하도록 상기 밸런스 바 내에 개구부를 가지는 평면(209)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 19 항에 있어서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며,

    상기 주형은,

    상기 물질이 충전된 흐름관의 공진 주파수에 맞추어 상기 밸런스 바의 공진주파수를 낮추도록 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(119,218,219)를 형성하는 공동부를 포함하며,

    상기 밸런스 바의 공진 주파수를 낮추는 상기 부재는 상기 밸런스 바와 일체형인 증가된 유연성의 부재(218,219)를 포함하고,

    상기 밸런스 바의 부분들의 유연성을 증가시키는 부재는 상기 밸런스 바의 상기 중심부의 각각의 축방향 측면 상에 상기 밸런스 바 내의 공극(218,219)을 형성하는 절개부를 포함하며,

    상기 밸런스 바의 제 2 굽힘 주파수를 낮추는 상기 부재는, 상기 코리올리 유량계의 교정 인자가 상기 유동 물질의 밀도와 무관하게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 20 항에 있어서, 상기 단계들은 주형을 형성하는 단계를 포함하며,

    상기 주형은,

    상기 밸런스 바의 진동 진폭이 상기 흐름관의 진동 진폭보다 작게 하는, 상기 밸런스 바와 일체형인 부재(117)를 형성하는 공동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 20 항에 있어서, 상기 밸런스 바를 구성하도록 물질을 가지고 상기 공동들을 충전하는 단계를 포함하는 방법.