JP2885768B1

JP2885768B1 - コリオリ式質量流量計

Info

Publication number: JP2885768B1
Application number: JP28933897A
Authority: JP
Inventors: 雄一中尾
Original assignee: Oval Corp
Current assignee: Oval Corp
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: JPH11125552A

Abstract

【要約】【課題】本発明のコリオリ式質量流量計は、フロー
チューブ及びカウンタバランサの振動のアンバランスを
自動補正してエネルギーバランスを取り、駆動エネルギ
ーを少なくして、振動エネルギーが外部に漏れないよう
にすることを目的としている。【解決手段】本発明のコリオリ式質量流量計は、外
筐１内に、該外筐１と同軸に、被測定流体が流れる直管
状のフローチューブ４が配設されている。このフローチ
ューブ４の外側には、長さ方向両側を除き部分的に同心
二重管を構成するようにその長さ方向中央部において、
中空筒状カウンタバランサ５が固定されている。このカ
ウンタバランサ５は、弾性を有し、その両側自由端に一
対のバランスウエイト１０を取り付けている。駆動装置
７が取り付けられて、フローチューブ４をその固有振動
の一次モードで振動させる。一対のセンサ８が、両側で
二次モード成分が最大となる位置で、コリオリの力によ
るフローチューブ４の位相差を検知するために、前記連
結支持体１３に設置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カウンタバランサ
を用いる直管形のコリオリ式質量流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】コリオリ式質量流量計は、測定媒体が流
れる両端支持された測定管を振動させたとき、測定管に
作用するコリオリの力が測定媒体の質量流量に比例する
ことを利用して質量流量の測定を行うものである。

【０００３】従来のコリオリ式質量流量計について、図
７により説明する。このコリオリ式質量流量計は、二重
直管形であって、両端に接続フランジ２を有する中空円
筒状の外筐１を有し、外筐１内には、該外筐１と同軸
に、フローチューブ４とカウンタバランサ５とから成る
二重管が配設されている。直管状のフローチューブ４に
は被測定流体が流れ、中空直管状のカウンタバランサ５
の中央部には、バランスウエイト１０が取り付けられて
いる。そして、このフローチューブ４とカウンタバラン
サ５は、その両側で連結ブロック６により同軸に固着さ
れている。バランスウエイト１０の重量は、両側の連結
ブロック６を支持部としたフローチューブ４の固有振動
数と、カウンタバランサ５の固有振動数が等しくなるよ
う調整されている。

【０００４】更に、フローチューブ４とカウンタバラン
サ５の中央部には、フローチューブ４とカウンタバラン
サ５とを互いに反対位相で共振駆動するための駆動装置
７が取り付けられ、そして駆動装置７の両側の対称位置
に、コリオリの力によるフローチューブ４の位相差を検
知するための一対のセンサ８が設置されている。

【０００５】このように二重直管形のコリオリ式質量流
量計は、シンプルで、コンパクトな構成にして、位相差
に比例した質量流量を安定して検出することが可能とな
っている。

【０００６】しかし、このようなコリオリ式質量流量計
は、前述のように、バランスウエイト１０の重量によ
り、フローチューブ４の固有振動数とカウンタバランサ
５の固有振動数が等しくなるように調整しているため、
例えば、被測定流体の密度が変化したり、熱応力の発生
によるバネ定数の変化によりチューブの固有振動数が変
化するとエネルギーバランスが崩れ、共振駆動すること
が困難となる。そのため、過大な駆動エネルギーを加え
ることになり外部に漏洩する振動が問題となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決し、例えば、被測定流体の密度が変化したり、
熱応力の発生によるバネ定数の変化によりチューブの固
有振動数が変化しても、フローチューブ及びカウンタバ
ランサの振動のアンバランスを自動補正してエネルギー
バランスを取り、駆動エネルギーを少なくして、振動エ
ネルギーが外部に漏れないよう構成した新規なコリオリ
式質量流量計を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のコリオリ式質量
流量計は、両端に接続フランジ２を有する中空円筒状の
外筐１を有し、外筐１内には、該外筐１と同軸に、被測
定流体が流れる直管状のフローチューブ４が配設されて
いる。このフローチューブ４の外側には、長さ方向両側
を除き部分的にフローチューブ４と同心二重管を構成す
るようにその長さ方向中央部において同心に固定された
リング状の結合ブロック１２を介して、中空筒状カウン
タバランサ５がその長さ方向中央部において固定されて
いる。このカウンタバランサ５は、弾性を有し、その両
側自由端に一対のバランスウエイト１０を取り付けてい
る。両側のバランスウエイト１０は、剛性の高い連結支
持体１３によって一体に結合される。この連結支持体１
３の中央部には、フローチューブ４を振動駆動する駆動
装置７が設置されている。

【０００９】駆動装置７はフローチューブ４を固有振動
の一次モードで振動させる。コリオリの力によるフロー
チューブ４の位相差を検知するための一対のセンサ８
は、駆動装置７の両側で二次モード成分が最大となる位
置で、前記連結支持体１３に設置される。

【００１０】本発明は、このように、一対のバランスウ
エイト１０を取り付けたカウンタバランサ５を中央部で
のみフローチューブ４に固定することにより、フローチ
ューブ及びカウンタバランサの振動のアンバランスを自
動補正してエネルギーバランスを取り、駆動エネルギー
を少なくして、振動エネルギーが外部に漏れないよう構
成したものである。（請求項１、２、３）。

【００１１】また、本発明のカウンタバランサ５の両側
自由端に取り付けられるバランスウエイト１０の位置
は、二次モード成分が最大となる位置に設けられるセン
サ８の位置よりも相対的に内側とすることができる。
（請求項４）本発明はまた、駆動用コイル１９により駆動されるマグ
ネット１７をマグネット用ステー１８に取り付け、これ
を、フローチューブ４の長さ方向中央部において、連結
支持体１３に取り付ける。一方、駆動用コイル１９を、
中空筒状のカウンタバランサ５とフローチューブ４の長
さ方向中央部の固定部において、カウンタバランサ５に
取り付けることができる。（請求項５）本発明はまた、一対の駆動装置７を、一対のセンサ８に
対してフローチューブ４の中心軸と対称な位置で、カウ
ンタバランサ５に取り付けられたバランスウエイト１０
に取り付けることができる。一対の駆動装置７は同位相
で、フローチューブ４をその固有振動の一次モードで振
動させる。このように、センサ８及び駆動装置７を上下
に分散して取り付けることによりバランスが良くなると
共に、連結支持体１３を備える必用がない。（請求項
６）本発明はまた、コリオリの力によるフローチューブ４の
位相差を検知する一対のセンサ８を、それぞれ、バラン
スウエイト１０又は連結支持体１３に取り付けることが
できる。（請求項７）。

【００１２】本発明はまた、駆動装置７を、フローチュ
ーブ４とカウンタバランサ５との結合部を振動駆動する
ように、フローチューブ４の中央位置で、外筐１に取り
付けることができる。これによって、コリオリ式質量流
量計の構成がよりシンプルとなり、また、駆動装置７へ
の配線が簡単化される。（請求項８）。

【００１３】本発明はまた、駆動装置７を、フローチュ
ーブ４とカウンタバランサ５との結合部を振動駆動する
ように、フローチューブ４の中央位置で、外筐１に取り
付ける一方、コリオリの力によるフローチューブ４の位
相差を検知する一対のセンサ８もまた、外筐１に取り付
けることができる。これによって、コリオリ式質量流量
計の構成がさらにシンプルとなり、また、駆動装置７及
びセンサ８への電気的配線がより一層簡単化される。
（請求項９）本発明のバランスウエイトの形状は、リング状、又は複
数個に分割されたブロック状のものとすることができ
る。（請求項１０）。

【００１４】本発明のフローチューブ４は、その両端に
近い位置で、板バネ１５によって弾性支持することがで
きる。これによって、支持部の特性変化の影響を受けに
くく、安定した振動を得ることができる。（請求項１
１）。

【００１５】本発明のフローチューブ４は、両端が拡大
開口部１６を有する形状にして、その端部外周でそれぞ
れ接続フランジ２に固着することができる。これによっ
て、流体温度変化によるフローチューブ４の熱膨張、収
縮による影響を取り除き、温度変化に対し、安定した計
測結果を得ることができる。（請求項１２）。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、その実施の形態
に基づき、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本
発明のコリオリ式質量流量計の第一の実施の形態を示し
ている。このコリオリ式質量流量計は、両端に接続フラ
ンジ２を有する中空円筒状の外筐１を有し、外筐１内に
は、該外筐１と同軸に、被測定流体が流れる直管状の、
例えばステンレス、ハステロイ、チタン合金等のフロー
チューブ４が配設されている。このフローチューブ４の
外側には、長さ方向両側を除き部分的に同心二重管を構
成するようにその長さ方向中央部において同心に固定さ
れたリング状の結合ブロック１２を介して、中空筒状カ
ウンタバランサ５がその長さ方向中央部において固定さ
れている。このカウンタバランサ５は、弾性を有する、
例えばステンレス、ハステロイ、チタン合金等によって
構成すると共に、その両側自由端に一対のバランスウエ
イト１０を取り付けている。一対のバランスウエイト１
０は、図示したようにリング状に構成することができる
が、このような構成に限定されるものではない。例え
ば、振動駆動する図示した面内で上下対称であれば、カ
ウンタバランサ５の両側にそれぞれ、２個の板状、ブロ
ック状のものを取り付けることができる。また、外筐１
内には、アルゴンガスを封入し外気と遮断して好雰囲気
を形成し耐久性の向上を図ることができる。

【００１７】両側のバランスウエイト１０は、剛性の高
い、例えばステンレス、ハステロイ、チタン合金等の連
結支持体１３によって一体に結合される。この連結支持
体１３は、中空筒として構成することができるが、ま
た、細長い複数の板から構成することもできる。そし
て、この連結支持体１３の中央部に、フローチューブ４
を振動駆動する駆動装置７が設置される。

【００１８】駆動装置７は、図１３に示すようにフロー
チューブ４をその固有振動の一次モードで振動させる。
そして、流体が流れたとき、振動のスピードが最大とな
る中央部を境に、流入側と流出側ではコリオリ力が反対
方向となりフローチューブは図１４に示すように、うね
るようにたわむことになる。これを二次モード成分と称
しているが、フローチューブは、駆動装置による加振に
基づく一次モードの振動と、コリオリ力に基づく二次モ
ードの振動が重畳される形で変位する。そして、この二
次モード成分が大きいほどＳ／Ｎ比が大きくなり、測定
には有利となる。一対のセンサ８は、駆動装置７の両側
で二次モード成分が最大となる位置で、コリオリの力に
よるフローチューブ４の位相差を検知するために、前記
連結支持体１３に設置される。

【００１９】本発明は、このように、一対のバランスウ
エイト１０を、カウンタバランサ５に取り付け、これを
その中央部でのみフローチューブ４に固定することによ
り、フローチューブ及びカウンタバランサの振動のアン
バランスを自動補正してエネルギーバランスを取り、駆
動エネルギーを少なくして、振動エネルギーが外部に漏
れないよう構成したものである。以下、図８〜図１０を
参照して、本発明によってなぜこれが達成されるのかを
説明する。

【００２０】図８〜図１０は、本発明のバランスウエイ
トの作用・原理を説明する図である。これら図におい
て、フローチューブを、固定点に一定長さの弾性結合ラ
インを通して結合された１点に集中した重りとして表
し、流体密度の変化、即ち質量の変化を、フローチュー
ブとして表した円の大きさを変えることによって示して
いる。本発明のバランスウエイトは、前述したように、
フローチューブの中央部にカウンタバランサを介して取
り付けられるものであるが、これはまた、これら図にお
いては、フローチューブに一定長さの弾性結合ラインを
通して結合された一定大きさの重りとして示している。

【００２１】図８は、フローチューブの質量として、当
初に設定されたものを、図９は、流体密度の変動等の影
響を受け事実上等価的に該質量が小さくなったときを、
そして図１０は、該質量が大きくなったときを示してい
る。これらいずれの場合も、フローチューブとバランス
ウエイトの間の距離（弾性結合ラインの長さ）は、実質
上変化しないので、図９のように、フローチューブの質
量が小さい場合、振動振幅が小さくなり、それに対応し
てバランスウエイトの振動振幅は大きくなる。逆に、図
１０に示すように、フローチューブの質量が大きい場
合、振動振幅が大きくなり、それに対応してバランスウ
エイトの振動振幅が小さくなる。

【００２２】要するに、フローチューブの質量の変化に
基づく振動の振幅の変化は、振動エネルギーがバランス
するようにバランスウエイトの振動振幅が変化すること
によって自動補正される。これによって、本発明では、
フローチューブの質量の変化等に基づく振動のアンバラ
ンスが生じても、駆動エネルギーを略一定にして、振動
を継続することが可能となっている。

【００２３】このようにフローチューブの質量の変化に
基づく振動の振幅の変化が、バランスウエイトの振動振
幅が変化することによって自動補正されるものである
が、本発明の構成を、図８〜１０に示したような原理構
成図で表したとき、ｋ1 ／ｍ1−ｋ2 ／ｍ2 ＞０の条件
を満たしていなければならない。ここで、ｍ1 は原理構
成図で表したフローチューブの等価質量を、ｋ1 はフロ
ーチューブのバネ定数を、ｍ2 はカウンタバランサの等
価質量を、ｋ2 はカウンタバランサのバネ定数をそれぞ
れ表している。実際の構成において、この条件は、カウ
ンタバランサのバネ定数、即ち、その材質、長さ、厚
さ、或いはそこに取り付けられるバランスウエイトの重
さ等を調整することにより、満たすことができる。

【００２４】この条件を満たしていないとき、図１１或
いは図１２に示したように振動する。これは、フローチ
ューブの質量の変化に基づく振動の振幅の変化を補正す
るのではなく、より拡大するように、バランスウエイト
の振動振幅が変化することになる。

【００２５】また、図１３及び図１４を参照して前述し
たように、一般的にコリオリ式質量流量計では、流量信
号としての二次モード成分を大きくすることが求められ
ている。図７に示したような従来のコリオリ式質量流量
計は、二次モード成分の共鳴加振は、フローチューブと
カウンタバランサの両側固定端を伝わってかろうじて行
われているにすぎない。これに対して、本発明は、二次
モード成分による最大変位角が発生するフローチューブ
の中央でカウンタバランサを支え、かつバランスウエイ
トをフローチューブの中央から流れの前後方向に２つに
分けて配置したので、二次モードを共鳴加振するための
最適な構成となっている。

【００２６】図２は、本発明のコリオリ式質量流量計の
第二の実施の形態を示している。このコリオリ式質量流
量計についても、第一の実施の形態と同様に、両端に接
続フランジ２を有する中空円筒状の外筐１を有し、外筐
１内には、該外筐１と同軸に、被測定流体が流れる直管
状のフローチューブ４が配設されている。このフローチ
ューブ４の外側には、その長さ方向中央部において同心
に固定されたリング状の結合ブロック１２を介して、長
さ方向両側を除き部分的に同心二重管を構成するように
中空筒状カウンタバランサ５の長さ方向中央部が固定さ
れている。このカウンタバランサ５は、弾性を有してい
ると共に、その両側自由端に一対のバランスウエイト１
０が取り付けられている。ただ、この取り付け位置は、
二次モード成分が最大となる位置に設けられるセンサ８
の位置よりも相対的に内側となっている。

【００２７】両側のバランスウエイト１０は、剛性の高
い連結支持体１３によって一体に結合され、そして、こ
の連結支持体１３の中央部に、フローチューブ４を振動
駆動する駆動装置７が設置される点でも、第一の実施の
形態と同じであるが、駆動装置７の両側の対称位置に備
えられる一対のセンサ８は、それぞれ、バランスウエイ
ト１０又はカウンタバランサ５、或いは連結支持体１３
に取り付けられている。このような一対のセンサ８によ
って、コリオリの力によるフローチューブ４の位相差を
検知している。

【００２８】さらに、この図示した例では、フローチュ
ーブ４は、その両端に近い位置で、半径方向四方に延在
する板バネ１５によって弾性支持されている。なお、こ
の板バネ１５は、短冊形の平板にして、図示した振動方
向面の上下方向のみ、或いはそれと直角な半径方向両側
にのみ延在させることができる。これによって、支持部
の特性変化の影響を受けにくく、安定した振動を得るこ
とができる。

【００２９】また、直管状のフローチューブ４は、両端
が拡大開口部１６を有しており、その端部外周でそれぞ
れ接続フランジ２に固着されている。拡大開口部は、半
径方向に剛性が大きく、軸方向に弾性変形しやすく、可
撓性があるので、流体温度変化によるフローチューブ４
の熱膨張、収縮による影響を取り除き、温度変化に対
し、安定した計測結果を得ることができる。

【００３０】図３は、本発明のコリオリ式質量流量計の
第三の実施の形態を示している。このコリオリ式質量流
量計は、図２に示した第二の実施の形態とは、駆動装置
の取り付け方を異にしている。即ち、図示したように、
駆動用コイル１９により駆動されるマグネット１７をマ
グネット用ステー１８に取り付け、これを、フローチュ
ーブ４の長さ方向中央部において、連結支持体１３に取
り付けている。一方、駆動用コイル１９は、中空筒状カ
ウンタバランサ５とフローチューブ４の長さ方向中央部
の固定部において、カウンタバランサ５に取り付けられ
ている。

【００３１】このように構成することにより、駆動用コ
イル１９の外筐１に対する振動が緩和され、駆動用コイ
ルへの電線が、繰り返し応力等に基づく疲労破壊を生じ
るということがなくなる。

【００３２】図４は、本発明のコリオリ式質量流量計の
第四の実施の形態を示している。このコリオリ式質量流
量計は、第一〜第三の実施の形態と同様に、両端に接続
フランジ２を有する中空円筒状の外筐１を有し、外筐１
内には、該外筐１と同軸に、被測定流体が流れる直管状
のフローチューブ４が配設されている。このフローチュ
ーブ４の外側には、その長さ方向中央部において同心に
固定されたリング状の結合ブロック１２を介して、長さ
方向両側の一部を除き部分的に二重管を構成するように
中空筒状カウンタバランサ５の長さ方向中央部が固定さ
れている。このカウンタバランサ５は、弾性を有してい
ると共に、その両側自由端に一対のバランスウエイト１
０が取り付けられている。

【００３３】図２及び図３に示した例と同じく、コリオ
リの力によるフローチューブ４の位相差を検知する一対
のセンサ８が、それぞれ、バランスウエイト１０に取り
付けられているが、この図示した例においては、さらに
一対の駆動装置７が、それぞれ、一対のセンサ８に相対
して、図示の下側でカウンタバランサ５に取り付けられ
たバランスウエイト１０に取り付けられている。一対の
駆動装置７は同位相で、フローチューブ４をその固有振
動の一次モードで振動させる。このように、センサ８及
び駆動装置７を上下に分散して取り付けることによりバ
ランスが良くなる。また、駆動装置７を中央部に設けて
いないため、前述した例のような連結支持体１３を備え
る必用がない。

【００３４】さらに、図２及び図３に示した例と同じ
く、フローチューブ４は、その両端に近い位置で、板バ
ネ１５によって弾性支持され、また、フローチューブ４
は、両端が拡大開口部１６を有しており、その端部外周
でそれぞれ接続フランジ２に固着されている。

【００３５】図５は、本発明のコリオリ式質量流量計の
第五の実施の形態を示している。このコリオリ式質量流
量計は、図１〜図４に示した例と同様に、両端に接続フ
ランジ２を有する中空円筒状の外筐１を有し、外筐１内
には、該外筐１と同軸に、被測定流体が流れる直管状の
フローチューブ４が配設されている。このフローチュー
ブ４の外側には、その長さ方向中央部において同心に固
定されたリング状の結合ブロック１２を介して、長さ方
向両側を除き部分的に二重管を構成するように中空筒状
カウンタバランサ５の長さ方向中央部が固定されてい
る。このカウンタバランサ５は、弾性を有していると共
に、その両側自由端に一対のバランスウエイト１０が取
り付けられている。

【００３６】図２〜図４に示した例と同じく、コリオリ
の力によるフローチューブ４の位相差を検知する一対の
センサ８が、それぞれ、バランスウエイト１０に取り付
けられているが、この図示した例において、駆動装置７
は、フローチューブ４のカウンタバランサ５との結合部
を振動駆動するように、フローチューブ４の中央位置
で、外筐１に取り付けられている。これによって、コリ
オリ式質量流量計の構成がよりシンプルとなり、また、
駆動装置７への配線が簡単化される。

【００３７】さらに、同様に、フローチューブ４は、そ
の両端に近い位置で、板バネ１５によって弾性支持さ
れ、また、フローチューブ４は、両端が拡大開口部１６
を有しており、その端部外周でそれぞれ接続フランジ２
に固着されている。

【００３８】図６は、本発明のコリオリ式質量流量計の
第六の実施の形態を示している。このコリオリ式質量流
量計は、図１〜図５に示した例と同様に、両端に接続フ
ランジ２を有する中空円筒状の外筐１を有し、外筐１内
には、該外筐１と同軸に、被測定流体が流れる直管状の
フローチューブ４が配設されている。このフローチュー
ブ４の外側には、その長さ方向中央部において同心に固
定されたリング状の結合ブロック１２を介して、長さ方
向両側を除き部分的に二重管を構成するように中空筒状
カウンタバランサ５の長さ方向中央部が固定されてい
る。このカウンタバランサ５は、弾性を有していると共
に、その両側自由端に一対のバランスウエイト１０が取
り付けられている。

【００３９】図５に示した例と同じく、駆動装置７は、
フローチューブ４のカウンタバランサ５との結合部を振
動駆動するように、フローチューブ４の中央位置で、外
筐１に取り付けられているが、コリオリの力によるフロ
ーチューブ４の位相差を検知する一対のセンサ８が、ま
た、外筐１に取り付けられている。これによって、検出
される信号の振幅は、センサがバランスウエイト１０に
取り付けられる場合に比較して、半分になるものの、コ
リオリ式質量流量計の構成がさらにシンプルとなり、ま
た、駆動装置７及びセンサ８への電気的配線がより一層
簡単化される。

【００４０】さらに、フローチューブ４は、その両端に
近い位置で、板バネ１５によって弾性支持され、また、
フローチューブ４は、両端が拡大開口部を有するフォー
ン１６の形状をしており、その端部外周でそれぞれ接続
フランジ２に固着されている。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、コリオリ式質量流量計におい
て、一対のバランスウエイトを、カウンタバランサの両
側自由端に取り付け、このカウンタバランサをその中央
部でのみフローチューブ４に固定することにより、例え
ば、被測定流体の密度が変化したり、熱応力の発生によ
るバネ定数の変化によりチューブの固有振動数が変化し
ても、フローチューブ及びカウンタバランサの振動のア
ンバランスを自動補正してエネルギーバランスを取り、
駆動エネルギーを少なくして、振動エネルギーが外部に
漏れないよう構成することができる。

【００４２】また、本発明は、二次モード成分による最
大変位角が発生するフローチューブの中央でカウンタバ
ランサを支え、かつバランスウエイトをフローチューブ
の中央から流れの前後方向に２つに分けて配置したの
で、二次モードを共鳴加振するための最適な構成となっ
ている。

【００４３】さらに、振動は平面内で行われる単振動で
あって、ねじりモードが含まれることがないので、振動
解析が容易で、それ故、設計が容易となり、振動系とし
て完結した安定した振動が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示すコリオリ式質
量流量計の縦断面図である。

【図２】本発明の第二の実施の形態を示すコリオリ式質
量流量計の縦断面図である。

【図３】本発明の第三の実施の形態を示すコリオリ式質
量流量計の縦断面図である。

【図４】本発明の第四の実施の形態を示すコリオリ式質
量流量計の縦断面図である。

【図５】本発明の第五の実施の形態を示すコリオリ式質
量流量計の縦断面図である。

【図６】本発明の第六の実施の形態を示すコリオリ式質
量流量計の縦断面図である。

【図７】従来のコリオリ式質量流量計の縦断面図であ
る。

【図８】本発明のバランスウエイトの作用・原理を説明
する図であり、フローチューブの質量として、当初に設
定されたものを示している。

【図９】本発明のバランスウエイトの作用・原理を説明
する図であり、質量が小さくなった場合を示している。

【図１０】本発明のバランスウエイトの作用・原理を説
明する図であり、質量が大きくなった場合を示してい
る。

【図１１】本発明の振動条件を満たさない場合の作用・
原理を説明する図である。

【図１２】本発明の振動条件を満たさない場合の作用・
原理を説明する図である。

【図１３】フローチューブをその固有振動の一次モード
で振動させた場合を示している。

【図１４】コリオリ力に基づく二次モード成分を示して
いる。

【符号の説明】

１外筐２接続フランジ４フローチューブ５カウンタバランサ６連結ブロック７駆動装置８センサ１０バランスウエイト１２結合ブロック１３連結支持体１５板バネ１６拡大開口部１７マグネット１８マグネット用ステー１９駆動用コイル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定流体が流れる直管状のフローチュ
ーブを駆動装置によって振動させ、該振動によりフロー
チューブの両側において該フローチューブに作用するコ
リオリの力に比例した位相差を一対のセンサにより検知
することにより質量流量を測定するコリオリ式質量流量
計において、前記フローチューブの長さ方向両側の一部を除き部分的
に二重管を構成するように、一対のバランスウエイトを
両側自由端に固定した中空筒状のカウンタバランサをフ
ローチューブの外側に同心に配置して、カウンタバラン
サの長さ方向中央部を前記フローチューブの長さ方向中
央部に固定したことを特徴とするコリオリ式質量流量
計。
【請求項２】外側を覆う中空筒状の外筐と、該外筐の
両端を固定すると共に、前記フローチューブの両端を固
定支持する両側の接続フランジとを備える請求項１に記
載のコリオリ式質量流量計。
【請求項３】前記一対のバランスウエイトを、剛性の
高い中空筒又は細長い複数の板から成る連結支持体によ
って結合すると共に、該連結支持体の長さ方向中央部に
前記駆動装置を、前記フローチューブの振動の二次モー
ド成分が最大となる位置で前記連結支持体に前記一対の
センサを取り付けてなる請求項１又は２に記載のコリオ
リ式質量流量計。
【請求項４】前記一対のバランスウエイトを、剛性の
高い中空筒又は細長い複数の板から成る連結支持体によ
って結合すると共に、該連結支持体の長さ方向中央部に
前記駆動装置を、そして前記一対のバランスウエイトの
それぞれ外側に位置する前記フローチューブの振動の二
次モード成分が最大となる位置に前記一対のセンサを取
り付けてなる請求項１又は２に記載のコリオリ式質量流
量計。
【請求項５】前記駆動装置は、駆動用コイルと、該コ
イルによって駆動されるマグネットと、該マグネットを
取り付けたマグネット用ステーとから成り、該マグネッ
ト用ステーを前記連結支持体に取り付けると共に、駆動
用コイルをカウンタバランサ中央部に取り付けて成る請
求項３又は４に記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項６】前記一対のバランスウエイトのそれぞれ
外側に位置する前記フローチューブの振動の二次モード
成分が最大となる位置に前記一対のセンサを取り付け、
そしてフローチューブの中心軸に対して前記一対のセン
サとは対称の位置に、一対の駆動装置を取り付けて成る
請求項１又は２に記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項７】前記一対のセンサがそれぞれ前記バラン
スウエイト又は前記連結支持体に取り付けられている請
求項４〜６のいずれかに記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項８】前記一対のバランスウエイトのそれぞれ
外側に位置する前記フローチューブの振動の二次モード
成分が最大となる位置で、前記一対のセンサを前記バラ
ンスウエイト、前記カウンタバランサ又は前記連結支持
体に取り付け、そしてフローチューブの長さ方向中央部
において、前記駆動装置を前記外筐に取り付けて成る請
求項２〜４のいずれかに記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項９】前記一対のバランスウエイトのそれぞれ
外側に位置する前記フローチューブの振動の二次モード
成分が最大となる位置で、前記一対のセンサを前記外筐
に取り付け、そしてフローチューブの長さ方向中央部に
おいて、前記駆動装置を前記外筐に取り付けて成る請求
項２に記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項１０】前記バランスウエイトのそれぞれが、
リング状、又は複数個に分割されたブロック状のものか
ら成る請求項１〜９のいずれかに記載のコリオリ式質量
流量計。
【請求項１１】前記フローチューブは、その両端に近
い位置で板バネによって弾性支持されている請求項１〜
１０のいずれかに記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項１２】前記フローチューブは、両端が拡大開
口部を有しており、そしてその端部外周でそれぞれ接続
フランジに固着されている請求項１〜１１のいずれかに
記載のコリオリ式質量流量計。