JP2951651B1 - コリオリ質量流量計及びその製造方法 - Google Patents
コリオリ質量流量計及びその製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】本発明は、外部配管系への接続構成を簡単にす
ると共に、コリオリ質量流量計自体の組立をも簡単化
し、さらに、外部配管等の振動を軽減して、高精度の質
量流量の測定を可能にすることを目的としている。 【解決手段】本発明は、１本の導管を湾曲させることに
より２本の並列フローチューブ１、２を構成して、測定
流体が直列に流れるタイプのものである。入口配管と接
続される外部接続部３５から一方のフローチューブ２の
入口に至る導管入口部をＬ字状に屈曲させると共に、別
方向の屈曲を組み合わせて構成し、また、出口配管と接
続される外部接続部３６から他方のフローチューブ１の
出口に至る導管出口部を、導管入口部と対称に、Ｌ字状
に屈曲させると共に別方向の屈曲を組み合わせて構成し
ている。そして、この外部接続部３５と外部接続部３６
を同一軸線上に配置している。
ると共に、コリオリ質量流量計自体の組立をも簡単化
し、さらに、外部配管等の振動を軽減して、高精度の質
量流量の測定を可能にすることを目的としている。 【解決手段】本発明は、１本の導管を湾曲させることに
より２本の並列フローチューブ１、２を構成して、測定
流体が直列に流れるタイプのものである。入口配管と接
続される外部接続部３５から一方のフローチューブ２の
入口に至る導管入口部をＬ字状に屈曲させると共に、別
方向の屈曲を組み合わせて構成し、また、出口配管と接
続される外部接続部３６から他方のフローチューブ１の
出口に至る導管出口部を、導管入口部と対称に、Ｌ字状
に屈曲させると共に別方向の屈曲を組み合わせて構成し
ている。そして、この外部接続部３５と外部接続部３６
を同一軸線上に配置している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コリオリ質量流量
計に関し、特に、２本の並列二重湾曲管を直列に接続し
た、いわゆるループタイプのコリオリ質量流量計に関す
る。
計に関し、特に、２本の並列二重湾曲管を直列に接続し
た、いわゆるループタイプのコリオリ質量流量計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】被測定流体の流通する配管の一端又は両
端を支持し、該支持点回りに配管を該配管の流れ方向と
垂直な方向に振動したとき、配管（以下振動が加えられ
るべき配管を、フローチューブという）に作用するコリ
オリの力が質量流量に比例することを利用した質量流量
計（コリオリ質量流量計）は周知である。このコリオリ
質量流量計におけるフローチューブとしての形状は湾曲
管と直管とに大別される。
端を支持し、該支持点回りに配管を該配管の流れ方向と
垂直な方向に振動したとき、配管（以下振動が加えられ
るべき配管を、フローチューブという）に作用するコリ
オリの力が質量流量に比例することを利用した質量流量
計（コリオリ質量流量計）は周知である。このコリオリ
質量流量計におけるフローチューブとしての形状は湾曲
管と直管とに大別される。
【０００３】直管式のコリオリ質量流量計は、両端を支
持された直管の中央部直管軸に垂直な方向に振動したと
き、直管の支持部と中央部との間でコリオリの力による
直管の変位差、即ち位相差信号として質量流量を検知す
る。このような直管式のコリオリ質量流量計は、シンプ
ル、コンパクトで堅牢な構造を有しているものの、高い
検出感度を得ることが困難である。
持された直管の中央部直管軸に垂直な方向に振動したと
き、直管の支持部と中央部との間でコリオリの力による
直管の変位差、即ち位相差信号として質量流量を検知す
る。このような直管式のコリオリ質量流量計は、シンプ
ル、コンパクトで堅牢な構造を有しているものの、高い
検出感度を得ることが困難である。
【０００４】これに対して、湾曲管方式のものはコリオ
リの力を有効に取り出すための形状を選択できる点で高
感度の質量流量検出ができる。そして、この湾曲測定管
をより効率よく駆動するために、測定流体を流す湾曲管
を、並列２本の構成とすることも公知である。
リの力を有効に取り出すための形状を選択できる点で高
感度の質量流量検出ができる。そして、この湾曲測定管
をより効率よく駆動するために、測定流体を流す湾曲管
を、並列２本の構成とすることも公知である。
【０００５】図４は、このような従来の並列２本湾曲管
型のコリオリ質量流量計の概念図を示している。図示の
ように、フローチューブは、２本の並列Ｕ字管によって
構成され、かつその測定流体入口側に分岐部、及び出口
側に合流部が形成されている。測定流体は、入口側で２
本のフローチューブに等しく分岐され、そしてフローチ
ューブの出口側で、合流する。このように、２本の流体
に等しく測定流体を流すことにより、流体の種類が変わ
っても、温度の変動があっても、常に２本のフローチュ
ーブの固有振動数を等しくすることができ、これによっ
て、効率よく安定に駆動することができると共に、外部
振動や温度影響の無いコリオリ質量流量計を構成できる
ことが知られている。
型のコリオリ質量流量計の概念図を示している。図示の
ように、フローチューブは、２本の並列Ｕ字管によって
構成され、かつその測定流体入口側に分岐部、及び出口
側に合流部が形成されている。測定流体は、入口側で２
本のフローチューブに等しく分岐され、そしてフローチ
ューブの出口側で、合流する。このように、２本の流体
に等しく測定流体を流すことにより、流体の種類が変わ
っても、温度の変動があっても、常に２本のフローチュ
ーブの固有振動数を等しくすることができ、これによっ
て、効率よく安定に駆動することができると共に、外部
振動や温度影響の無いコリオリ質量流量計を構成できる
ことが知られている。
【０００６】ただ、測定流体入口での分岐部、及び測定
流体出口での合流部において、圧力損失が生じたり、流
体のつまりが生じることがある。これは、特に、高粘性
流体や食品等の腐り易く詰まり易い液体のときに問題と
なる。また、分岐があると、洗浄時、片側のフローチュ
ーブが貫通すると、他方のチューブの洗浄性が非常に悪
くなり、長時間を要することになる。
流体出口での合流部において、圧力損失が生じたり、流
体のつまりが生じることがある。これは、特に、高粘性
流体や食品等の腐り易く詰まり易い液体のときに問題と
なる。また、分岐があると、洗浄時、片側のフローチュ
ーブが貫通すると、他方のチューブの洗浄性が非常に悪
くなり、長時間を要することになる。
【０００７】これを改良するものとして、図５に示すよ
うに、事実上並列２本の湾曲管を、１本の管を湾曲させ
ることにより構成して、測定流体を直列に流すループタ
イプのコリオリ質量流量計がまた公知である。
うに、事実上並列２本の湾曲管を、１本の管を湾曲させ
ることにより構成して、測定流体を直列に流すループタ
イプのコリオリ質量流量計がまた公知である。
【０００８】しかしながら、このようなループタイプの
管は、上記したような分岐、合流を形成したことに基づ
く問題点は解決できるものの、２次元的にではなく、３
次元的に湾曲させた構成を有しているために、外部配管
系への接続が複雑、困難になると共に、フローチューブ
加工の際のひずみが測定精度に影響し、さらには、外部
振動の影響を受け易いという問題を生じる。
管は、上記したような分岐、合流を形成したことに基づ
く問題点は解決できるものの、２次元的にではなく、３
次元的に湾曲させた構成を有しているために、外部配管
系への接続が複雑、困難になると共に、フローチューブ
加工の際のひずみが測定精度に影響し、さらには、外部
振動の影響を受け易いという問題を生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、か
かる問題点を解決するために、上記したように１本の管
を湾曲させることにより並列二重の湾曲管をフローチュ
ーブとして構成したループタイプのコリオリ質量流量計
の長所、即ち分岐部、合流部がなく、圧力損失が生じた
り、流体の詰まりが生じることがないという長所を維持
しつつ、外部配管系への接続構成を簡単にすると共に、
コリオリ質量流量計自体の組立をも簡単化することを目
的としている。
かる問題点を解決するために、上記したように１本の管
を湾曲させることにより並列二重の湾曲管をフローチュ
ーブとして構成したループタイプのコリオリ質量流量計
の長所、即ち分岐部、合流部がなく、圧力損失が生じた
り、流体の詰まりが生じることがないという長所を維持
しつつ、外部配管系への接続構成を簡単にすると共に、
コリオリ質量流量計自体の組立をも簡単化することを目
的としている。
【００１０】さらに、本発明は、加工の際のひずみを減
少させると共に、外部配管等の振動を軽減して、高精度
の質量流量の測定を可能にすることを目的としている。
少させると共に、外部配管等の振動を軽減して、高精度
の質量流量の測定を可能にすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のコリオリ質量流
量計は、１本の導管を湾曲させることにより２本の並列
フローチューブ１、２を構成して、測定流体が直列に流
れるタイプのものである。入口配管と接続される外部接
続部３５から一方のフローチューブ２の入口に至る導管
入口部をＬ字状に屈曲させると共に、別方向の屈曲を組
み合わせて構成し、また、出口配管と接続される外部接
続部３６から他方のフローチューブ１の出口に至る導管
出口部を、導管入口部と対称に、Ｌ字状に屈曲させると
共に別方向の屈曲を組み合わせて構成して、外部接続部
３５と外部接続部３６を同一軸線上に配置したことを特
徴としている。これによって、組立時の水平外部接続を
容易にしている。
量計は、１本の導管を湾曲させることにより２本の並列
フローチューブ１、２を構成して、測定流体が直列に流
れるタイプのものである。入口配管と接続される外部接
続部３５から一方のフローチューブ２の入口に至る導管
入口部をＬ字状に屈曲させると共に、別方向の屈曲を組
み合わせて構成し、また、出口配管と接続される外部接
続部３６から他方のフローチューブ１の出口に至る導管
出口部を、導管入口部と対称に、Ｌ字状に屈曲させると
共に別方向の屈曲を組み合わせて構成して、外部接続部
３５と外部接続部３６を同一軸線上に配置したことを特
徴としている。これによって、組立時の水平外部接続を
容易にしている。
【００１２】また、両方のフローチューブ１、２のそれ
ぞれの端部を、個々の薄板で構成される支持部材３３を
介して一体に固定する中空構成の固定部材３２を備える
と共に、この固定部材３２をさらに支持する外筐３０を
備えている。この支持部材３３は、各フローチューブ
１、２の各端部毎にそれぞれ、中空の固定部材３２の相
対する側の２箇所において固定されると共に、フローチ
ューブ１、２の端部を固定している。これによって、フ
ローチューブの取付固定が容易となり、また、フローチ
ューブの不都合な回転力や振動、ふらつきを防止でき
る。
ぞれの端部を、個々の薄板で構成される支持部材３３を
介して一体に固定する中空構成の固定部材３２を備える
と共に、この固定部材３２をさらに支持する外筐３０を
備えている。この支持部材３３は、各フローチューブ
１、２の各端部毎にそれぞれ、中空の固定部材３２の相
対する側の２箇所において固定されると共に、フローチ
ューブ１、２の端部を固定している。これによって、フ
ローチューブの取付固定が容易となり、また、フローチ
ューブの不都合な回転力や振動、ふらつきを防止でき
る。
【００１３】また、外筐３０を、凹部を有したシェル構
造にして、固定部材３２の外筐３０への支持は、全面で
はなく点状に独立させて複数箇所（支持部３８）で行っ
ている。さらに、外筐３０と密着結合される耐圧ケース
３１を備えて、フローチューブを含む１本の導管と、そ
れに付随した駆動装置１５、一対の検出センサ１６、１
７、及び固定部材３２等を含めた全ての導管付随構成を
収容している。これによって、外部配管からのストレス
に対して、振動するフロー構造部を強固に保護すること
ができるだけでなく、チューブが万一破損するようなこ
とがあっても、ここを流れている流体が、耐圧容器の外
部に流れ出ることはない。
造にして、固定部材３２の外筐３０への支持は、全面で
はなく点状に独立させて複数箇所（支持部３８）で行っ
ている。さらに、外筐３０と密着結合される耐圧ケース
３１を備えて、フローチューブを含む１本の導管と、そ
れに付随した駆動装置１５、一対の検出センサ１６、１
７、及び固定部材３２等を含めた全ての導管付随構成を
収容している。これによって、外部配管からのストレス
に対して、振動するフロー構造部を強固に保護すること
ができるだけでなく、チューブが万一破損するようなこ
とがあっても、ここを流れている流体が、耐圧容器の外
部に流れ出ることはない。
【００１４】さらに、本発明のコリオリ質量流量計の製
造方法は、導管と、フローチューブの各端部を固定する
固定部材３２、駆動装置１５、及び一対の検出センサ１
６、１７等の導管付随構成を一体に組み立ててユニット
化し、このユニットを、シェル構造を有する外筐３０内
に、外部接続部３５と外部接続部３６が同一軸線上にな
るようにして配置したことを特徴としている。これによ
って、組立が容易になり、組立時間を低減できる。
造方法は、導管と、フローチューブの各端部を固定する
固定部材３２、駆動装置１５、及び一対の検出センサ１
６、１７等の導管付随構成を一体に組み立ててユニット
化し、このユニットを、シェル構造を有する外筐３０内
に、外部接続部３５と外部接続部３６が同一軸線上にな
るようにして配置したことを特徴としている。これによ
って、組立が容易になり、組立時間を低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明を適用する
コリオリ質量流量計の一例を示す図であり、１本の管を
湾曲させて構成した並列２本の湾曲管タイプのフローチ
ューブを、垂直面内に取り付けた場合を想定して以下説
明するが、水平面内に取り付けることも可能である。図
１は、その正面から見た図である。図２は、垂直面内に
取り付けたコリオリ質量流量計の、特にフローチューブ
の構成を示すために、上側から（図１の上側から）見た
部分的に断面で示す図であるが、駆動装置及び検出セン
サ等の図示を省略している。図３は、図１のＡ部を詳細
に示す図である。例示したコリオリ質量流量計のフロー
チューブ１、２は、門形に湾曲した同一形状の湾曲管で
あり、１本の連続した導管により構成されている。前述
したように、フローチューブとは、コリオリの力を生じ
るために共振駆動される流管部分であり、これをフロー
チューブ１及びフローチューブ２として表すと共に、こ
れら２本のフローチューブを相互に接続する接続部と、
外部配管に接続される入口部及び出口部を含めた全体を
１本の導管により構成している。このコリオリ質量流量
計は、左右対称であり、いずれの側からも流入、流出さ
せることができるが、例示のコリオリ質量流量計におい
て、測定流体は、図１（及び図２）の左側より流入し、
右側に流出すると仮定して以下説明する。
コリオリ質量流量計の一例を示す図であり、１本の管を
湾曲させて構成した並列２本の湾曲管タイプのフローチ
ューブを、垂直面内に取り付けた場合を想定して以下説
明するが、水平面内に取り付けることも可能である。図
１は、その正面から見た図である。図２は、垂直面内に
取り付けたコリオリ質量流量計の、特にフローチューブ
の構成を示すために、上側から（図１の上側から）見た
部分的に断面で示す図であるが、駆動装置及び検出セン
サ等の図示を省略している。図３は、図１のＡ部を詳細
に示す図である。例示したコリオリ質量流量計のフロー
チューブ１、２は、門形に湾曲した同一形状の湾曲管で
あり、１本の連続した導管により構成されている。前述
したように、フローチューブとは、コリオリの力を生じ
るために共振駆動される流管部分であり、これをフロー
チューブ１及びフローチューブ２として表すと共に、こ
れら２本のフローチューブを相互に接続する接続部と、
外部配管に接続される入口部及び出口部を含めた全体を
１本の導管により構成している。このコリオリ質量流量
計は、左右対称であり、いずれの側からも流入、流出さ
せることができるが、例示のコリオリ質量流量計におい
て、測定流体は、図１（及び図２）の左側より流入し、
右側に流出すると仮定して以下説明する。
【００１６】測定流体は、外部入口配管より外部接続部
３５を通って水平方向に導管入口部に流入する。導管入
口部は、図１に見られるようにＬ字状に上方向に湾曲す
ると同時に、それとは別方向にも図２に見られるように
湾曲している。測定流体は、この導管入口部から、フロ
ーチューブ２を通って、さらに、図１の右側下方から導
管接続部を通ってフローチューブ１に入り、そしてそこ
から、導管出口部を通って、外部接続部３６から外部出
口配管に流出する。導管出口部は、導管入口部と対称に
湾曲、構成されている。
３５を通って水平方向に導管入口部に流入する。導管入
口部は、図１に見られるようにＬ字状に上方向に湾曲す
ると同時に、それとは別方向にも図２に見られるように
湾曲している。測定流体は、この導管入口部から、フロ
ーチューブ２を通って、さらに、図１の右側下方から導
管接続部を通ってフローチューブ１に入り、そしてそこ
から、導管出口部を通って、外部接続部３６から外部出
口配管に流出する。導管出口部は、導管入口部と対称に
湾曲、構成されている。
【００１７】このように、導管はループ状にして、入口
配管／出口配管への外部接続部３５、３６へはＬ字状に
互いに反対方向に屈曲させると共に、さらに、別方向の
屈曲を組み合わせ、入口配管と出口配管を、同一軸線上
に配置することより、組立時の水平外部接続を容易にし
ている。
配管／出口配管への外部接続部３５、３６へはＬ字状に
互いに反対方向に屈曲させると共に、さらに、別方向の
屈曲を組み合わせ、入口配管と出口配管を、同一軸線上
に配置することより、組立時の水平外部接続を容易にし
ている。
【００１８】フローチューブ１、２には、詳細は後述す
る駆動装置１５及び一対の検出センサ１６、１７が備え
られると共に、それらへの配線が行われる。そして、フ
ローチューブ１、２の両端近傍には、音叉状に駆動した
とき振動の節部を形成させるための基板２６、２７が設
けられ、かつこれは、フローチューブ１、２が並列に維
持されるように相互固着している。
る駆動装置１５及び一対の検出センサ１６、１７が備え
られると共に、それらへの配線が行われる。そして、フ
ローチューブ１、２の両端近傍には、音叉状に駆動した
とき振動の節部を形成させるための基板２６、２７が設
けられ、かつこれは、フローチューブ１、２が並列に維
持されるように相互固着している。
【００１９】さらに、フローチューブ１、２のそれぞれ
の端部を固定する支持部材３３は、図１のＡ部の詳細を
示す図３に見られるように、薄板により構成し、かつフ
ローチューブ毎に入口部分と出口部分を別個の支持部材
３３を用いて固定する。支持部材３３を別個のものとす
ることによりフローチューブの取付固定が容易となる。
また、熱容量の小さな部材を使用することにより、フロ
ーチューブ１、２を支持部材３３に真空ロー付けする際
に熱エネルギーを必要最小限にできる。
の端部を固定する支持部材３３は、図１のＡ部の詳細を
示す図３に見られるように、薄板により構成し、かつフ
ローチューブ毎に入口部分と出口部分を別個の支持部材
３３を用いて固定する。支持部材３３を別個のものとす
ることによりフローチューブの取付固定が容易となる。
また、熱容量の小さな部材を使用することにより、フロ
ーチューブ１、２を支持部材３３に真空ロー付けする際
に熱エネルギーを必要最小限にできる。
【００２０】このような支持部材３３は上下少なくとも
２箇所で、中空の構造の固定部材３２と接続されてい
る。例示の固定部材３２は、断面が略矩形の中空に構成
し、フローチューブの１つの端部をその矩形の上辺と下
辺の両方でそれぞれ固定している。これによって、１本
のフローチューブの各端部は、中空矩形の２辺における
２箇所で支持され、かつ中空矩形の固定部材３２の側面
を構成する別の２辺が後述のようにして外筐３０に固定
される。一般的に、片持梁的に振動する棒又はパイプは
ある幅を持って固着されなければならないが、例えば、
ブロック状支持体で固定するとすれば、熱容量の違いに
より振動するチューブは様々なストレスを支持体から受
ける。理想的な支持は２点で支持することで、支持の正
確な位置のみを与え、余分な影響は与えない。従って、
上下少なくとも２箇所で接続することにより、導管の不
都合な回転力や振動、ふらつきを防止できる。
２箇所で、中空の構造の固定部材３２と接続されてい
る。例示の固定部材３２は、断面が略矩形の中空に構成
し、フローチューブの１つの端部をその矩形の上辺と下
辺の両方でそれぞれ固定している。これによって、１本
のフローチューブの各端部は、中空矩形の２辺における
２箇所で支持され、かつ中空矩形の固定部材３２の側面
を構成する別の２辺が後述のようにして外筐３０に固定
される。一般的に、片持梁的に振動する棒又はパイプは
ある幅を持って固着されなければならないが、例えば、
ブロック状支持体で固定するとすれば、熱容量の違いに
より振動するチューブは様々なストレスを支持体から受
ける。理想的な支持は２点で支持することで、支持の正
確な位置のみを与え、余分な影響は与えない。従って、
上下少なくとも２箇所で接続することにより、導管の不
都合な回転力や振動、ふらつきを防止できる。
【００２１】支持部材３３として、薄肉のフローチュー
ブと同材を使用することができ、これにより、ロー付け
固着時の薄肉チューブへの不純物の浸透を防ぎ、熱容量
の差による膨張、収縮による諸問題を回避することがで
きる。なお、フローチューブ１、２の材質としては、ス
テンレス、ハステロイ、チタン合金等のこの技術分野に
おいて通常のものを用いることができる。
ブと同材を使用することができ、これにより、ロー付け
固着時の薄肉チューブへの不純物の浸透を防ぎ、熱容量
の差による膨張、収縮による諸問題を回避することがで
きる。なお、フローチューブ１、２の材質としては、ス
テンレス、ハステロイ、チタン合金等のこの技術分野に
おいて通常のものを用いることができる。
【００２２】また、固定部材３２は設定した強度に見合
う材料で実施できる。更に、フローチューブと同材の一
般には高価な支持部材３３とは異なり、例えば耐食性を
要求しない安価な材料の使用によりコストを低減するこ
とができる。つまり、固定部材３２による固定は強固で
なければならないが、中空構造部材を使用することによ
り、強固な２点支持を達成でき、熱容量が小さく、ロー
付け時の問題回避、軽量化、コストダウン、温度応答性
の向上による流量計としての性能向上が可能となる。支
持部材３３の固定部材３２への固着は、図３に見られる
ように、支持部材３３よりも少し小さく対応する切り欠
きを固定部材３２に設けて、この切り欠きに支持部材３
３を重ねて、その周辺のロー付け、溶接等の適宜の固着
手段により行うことができる。
う材料で実施できる。更に、フローチューブと同材の一
般には高価な支持部材３３とは異なり、例えば耐食性を
要求しない安価な材料の使用によりコストを低減するこ
とができる。つまり、固定部材３２による固定は強固で
なければならないが、中空構造部材を使用することによ
り、強固な２点支持を達成でき、熱容量が小さく、ロー
付け時の問題回避、軽量化、コストダウン、温度応答性
の向上による流量計としての性能向上が可能となる。支
持部材３３の固定部材３２への固着は、図３に見られる
ように、支持部材３３よりも少し小さく対応する切り欠
きを固定部材３２に設けて、この切り欠きに支持部材３
３を重ねて、その周辺のロー付け、溶接等の適宜の固着
手段により行うことができる。
【００２３】凹部を有したシェル構造（構造の大きさに
比べ薄い板で構成される曲面状の構造）の外筐３０が設
けられ、かつ、この外筐３０はそれぞれ中空円筒状部材
４０及び４１を備えた外筐入口部及び出口部を有してい
る。その組立に際しては、外筐入口部及び出口部に導管
部の外部接続部３５及び３６をそれぞれ貫通させた後
に、中空円筒状部材４０及び４１を外側より挿入し、外
部接続部３５及び３６と中空円筒状部材４０及び４１の
間、及びこの中空円筒状部材４０及び４１と外筐３０と
の間をそれぞれ溶接等により固着している。これによっ
て、機械的に固定すると共に、耐圧ケース３１と共同し
て内部空間を外部から遮断することができる。外筐３０
は、導管部を収容するための凹部を有したシェル構造と
することにより、導管部の設置が容易に、確実に実施で
き、一体化構造を形成し易くなる。また、外部配管から
のストレスに対して、振動するフロー構造部を強固に保
護することができる。なお、導管部なる用語は、フロー
チューブを含む１本の導管と、それに付随した駆動装置
１５、一対の検出センサ１６、１７、及び固定部材３２
等を含めた導管付随構成を含めたものとして本明細書に
おいては使用している。
比べ薄い板で構成される曲面状の構造）の外筐３０が設
けられ、かつ、この外筐３０はそれぞれ中空円筒状部材
４０及び４１を備えた外筐入口部及び出口部を有してい
る。その組立に際しては、外筐入口部及び出口部に導管
部の外部接続部３５及び３６をそれぞれ貫通させた後
に、中空円筒状部材４０及び４１を外側より挿入し、外
部接続部３５及び３６と中空円筒状部材４０及び４１の
間、及びこの中空円筒状部材４０及び４１と外筐３０と
の間をそれぞれ溶接等により固着している。これによっ
て、機械的に固定すると共に、耐圧ケース３１と共同し
て内部空間を外部から遮断することができる。外筐３０
は、導管部を収容するための凹部を有したシェル構造と
することにより、導管部の設置が容易に、確実に実施で
き、一体化構造を形成し易くなる。また、外部配管から
のストレスに対して、振動するフロー構造部を強固に保
護することができる。なお、導管部なる用語は、フロー
チューブを含む１本の導管と、それに付随した駆動装置
１５、一対の検出センサ１６、１７、及び固定部材３２
等を含めた導管付随構成を含めたものとして本明細書に
おいては使用している。
【００２４】導管部の構造を一体化してユニット化し、
シェル構造の外筐３０に組み入れかつ接続する場合、導
管出口部／入口部の形状がＬ字型となっているので、一
体構造に組み立てた後に、それよりもわずかに長さの短
い外筐３０内に組み立て設置することができる。このよ
うに、導管部構造をユニット化することにより組立が容
易になり、組立時間を低減できる。
シェル構造の外筐３０に組み入れかつ接続する場合、導
管出口部／入口部の形状がＬ字型となっているので、一
体構造に組み立てた後に、それよりもわずかに長さの短
い外筐３０内に組み立て設置することができる。このよ
うに、導管部構造をユニット化することにより組立が容
易になり、組立時間を低減できる。
【００２５】固定部材３２の外筐３０への接続は、配管
等の外部振動を軽減できるように、固定部材３２の側面
全体ではなく、即ち面ではなくむしろ点で行われる。こ
の接続は、特に図２に見られるような４つの独立した支
持部３８を、固定部材３２と外筐３０の両者に、例えば
溶接により固着することにより行われ、これによって、
外部振動（配管系、自己振動系等）の低減を計ることが
できる。耐圧ケース３１は、このようにして組立てた後
に、溶接、ネジ止めなど適宜の手段で外筐３０に一体に
密着結合される。これによって、チューブが万一破損す
るようなことがあっても、ここを流れている流体が、耐
圧容器の外部に流れ出ることはない。
等の外部振動を軽減できるように、固定部材３２の側面
全体ではなく、即ち面ではなくむしろ点で行われる。こ
の接続は、特に図２に見られるような４つの独立した支
持部３８を、固定部材３２と外筐３０の両者に、例えば
溶接により固着することにより行われ、これによって、
外部振動（配管系、自己振動系等）の低減を計ることが
できる。耐圧ケース３１は、このようにして組立てた後
に、溶接、ネジ止めなど適宜の手段で外筐３０に一体に
密着結合される。これによって、チューブが万一破損す
るようなことがあっても、ここを流れている流体が、耐
圧容器の外部に流れ出ることはない。
【００２６】このような並列２本の湾曲管から成るフロ
ーチューブ１、２を中央部で駆動する駆動装置１５は通
常、コイルとマグネットから構成されている。駆動装置
のコイルは、２本のフローチューブ１、２の内の一方
に、またマグネットは、他方のフローチューブに取り付
けられて、この２本のフローチューブ１、２を互いに反
対位相で共振駆動している。また、一対の振動検出セン
サ１６、１７が、コイルとマグネットから構成されて、
駆動装置１５の取付位置に対して左右両側の対称位置に
設置され、コリオリの力に比例した位相差を検知してい
る。このセンサのコイルとマグネットもまた、一方のフ
ローチューブにコイルが、そして他方のフローチューブ
にマグネットが取付具を介して別々に取り付けられてい
る。
ーチューブ１、２を中央部で駆動する駆動装置１５は通
常、コイルとマグネットから構成されている。駆動装置
のコイルは、２本のフローチューブ１、２の内の一方
に、またマグネットは、他方のフローチューブに取り付
けられて、この２本のフローチューブ１、２を互いに反
対位相で共振駆動している。また、一対の振動検出セン
サ１６、１７が、コイルとマグネットから構成されて、
駆動装置１５の取付位置に対して左右両側の対称位置に
設置され、コリオリの力に比例した位相差を検知してい
る。このセンサのコイルとマグネットもまた、一方のフ
ローチューブにコイルが、そして他方のフローチューブ
にマグネットが取付具を介して別々に取り付けられてい
る。
【００２７】駆動装置１５のコイルへの配線は、図１に
示すように、このコリオリ質量流量計外部から、外筐３
０に取り付けられている配線導入部３９を貫通して、支
柱１０に沿わせ、かつその先端部からフレキシブルプリ
ント板１２を介して接続される。この配線導入部３９
は、このように配線を貫通させるが、内外の空間を遮断
している。フレキシブルプリント板自体は周知のもので
あり、配線用の銅箔をポリイミドフィルムで挟んだ所定
幅のものを用いることができる。
示すように、このコリオリ質量流量計外部から、外筐３
０に取り付けられている配線導入部３９を貫通して、支
柱１０に沿わせ、かつその先端部からフレキシブルプリ
ント板１２を介して接続される。この配線導入部３９
は、このように配線を貫通させるが、内外の空間を遮断
している。フレキシブルプリント板自体は周知のもので
あり、配線用の銅箔をポリイミドフィルムで挟んだ所定
幅のものを用いることができる。
【００２８】一対の検出センサ１６、１７への配線は、
駆動装置１５への配線と同様にして外部から支柱１０の
先端部に至り、そこから、前記のフレキシブルプリント
板１２と対向して配置される別のフレキシブルプリント
板を介して、さらにフローチューブの表面上を左右両方
向にはわせられたテフロン線（銅線又は銅箔をテフロン
で被覆したもの）を介して行われる。
駆動装置１５への配線と同様にして外部から支柱１０の
先端部に至り、そこから、前記のフレキシブルプリント
板１２と対向して配置される別のフレキシブルプリント
板を介して、さらにフローチューブの表面上を左右両方
向にはわせられたテフロン線（銅線又は銅箔をテフロン
で被覆したもの）を介して行われる。
【００２９】このように支柱１０は、その先端面が駆動
装置１５に対向するように、固定部材３２に取り付けら
れていて、駆動装置コイル及び検出センサコイルへの配
線をする。また、支柱１０は、温度検出センサ２０への
配線も支持することができる。
装置１５に対向するように、固定部材３２に取り付けら
れていて、駆動装置コイル及び検出センサコイルへの配
線をする。また、支柱１０は、温度検出センサ２０への
配線も支持することができる。
【００３０】このように構成されたコリオリ質量流量計
に測定流体が流れるとき、その流量測定は、通常のよう
に行われる。フローチューブ１及び２の中央部分に設け
られた駆動装置１５によって、一方のフローチューブを
他方に対して反対位相で、フローチューブ１、２が存在
する平面に対し垂直方向に共振駆動する。そして、それ
に基づくコリオリ力による位相差が、フローチューブ
１、２の固定端と中央部との間にそれぞれ設けられた一
対の振動検出センサ１６及び１７によって検出される。
に測定流体が流れるとき、その流量測定は、通常のよう
に行われる。フローチューブ１及び２の中央部分に設け
られた駆動装置１５によって、一方のフローチューブを
他方に対して反対位相で、フローチューブ１、２が存在
する平面に対し垂直方向に共振駆動する。そして、それ
に基づくコリオリ力による位相差が、フローチューブ
１、２の固定端と中央部との間にそれぞれ設けられた一
対の振動検出センサ１６及び１７によって検出される。
【００３１】なお、本発明は、フローチューブとして前
述した門型管に限らず、例えば、円形状、Ｕ字型等の任
意形状の湾曲管を用いるループタイプのコリオリ質量流
量計に適用することができる。
述した門型管に限らず、例えば、円形状、Ｕ字型等の任
意形状の湾曲管を用いるループタイプのコリオリ質量流
量計に適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、１本の管を湾曲させることに
より並列二重の湾曲管をフローチューブとして構成した
ループタイプのコリオリ質量流量計の長所、即ち分岐
部、合流部がなく、圧力損失が生じたり、流体の詰まり
が生じることがないという長所を維持しつつ、外部配管
系への接続簡単な構成にすると共に、コリオリ質量流量
計自体の組立をも簡単化することができる。
より並列二重の湾曲管をフローチューブとして構成した
ループタイプのコリオリ質量流量計の長所、即ち分岐
部、合流部がなく、圧力損失が生じたり、流体の詰まり
が生じることがないという長所を維持しつつ、外部配管
系への接続簡単な構成にすると共に、コリオリ質量流量
計自体の組立をも簡単化することができる。
【００３３】また、本発明は、薄板で構成される支持部
材、及びそれを固定する中空の固定部材を用いることに
より強固な支持をローコストで達成して、外部配管等の
振動を軽減して、高精度の質量流量の測定を可能にする
という効果を生じる。
材、及びそれを固定する中空の固定部材を用いることに
より強固な支持をローコストで達成して、外部配管等の
振動を軽減して、高精度の質量流量の測定を可能にする
という効果を生じる。
【００３４】また、外筐をシェル構造にし、更には、こ
れと一体に耐圧ケースを結合することにより、外部配管
からのストレスに対して、振動するフロー構造部を強固
に保護することができるだけでなく、チューブが万一破
損するようなことがあっても、ここを流れている流体
が、耐圧容器の外部に流れ出ることはない。
れと一体に耐圧ケースを結合することにより、外部配管
からのストレスに対して、振動するフロー構造部を強固
に保護することができるだけでなく、チューブが万一破
損するようなことがあっても、ここを流れている流体
が、耐圧容器の外部に流れ出ることはない。
【００３５】また、本発明は、導管部構造をユニット化
することにより組立が容易になり、組立時間を低減でき
るという効果がある。
することにより組立が容易になり、組立時間を低減でき
るという効果がある。
【図１】本発明を適用するコリオリ質量流量計の一例を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図２】図１に示すコリオリ質量流量計の、特にフロー
チューブの構成を上側から見た図である。
チューブの構成を上側から見た図である。
【図３】図１のＡ部を詳細に示す図である。
【図４】従来の並列２本湾曲管型のコリオリ質量流量計
の概念図である。
の概念図である。
【図５】従来の測定流体を直列に流すループタイプのコ
リオリ質量流量計の概念図である。
リオリ質量流量計の概念図である。
１ フローチューブ ２ フローチューブ １０ 支柱 １２ フレキシブルプリント板 １５ 駆動装置 １６ 振動検出センサ １７ 振動検出センサ ２０ 温度検出センサ ３０ 外筐 ３１ 耐圧ケース ３２ 固定部材 ３３ 支持部材 ３５ 外部接続部 ３６ 外部接続部 ３８ 支持部 ３９ 配線導入部 ４０ 中空円筒状部材 ４１ 中空円筒状部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 誠司 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株 式会社オーバル内 (56)参考文献 特開 平５−248912（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501090（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01F 1/84
Claims (7)
- 【請求項１】導管入口部及び導管出口部と、加振すると
共にそれに基づくコリオリ力を検出するための２本の並
列フローチューブと、２本のフローチューブを接続する
接続部とを１本の導管を湾曲させることにより構成し
て、この２本のフローチューブ内を測定流体が直列に流
れるコリオリ質量流量計において、両方のフローチューブのそれぞれの端部を各支持部材を
介して一体に固定する固定部材と、該固定部材をさらに
固着する外筐とを備え、 入口配管と接続される第一の外部接続部及び出口配管と
接続される第二の外部接続部を備え、 第一の外部接続部から一方のフローチューブの入口に至
る導管入口部をＬ字状に屈曲させると共に、別方向の屈
曲を組み合わせ、 第二の外部接続部から他方のフローチューブの出口に至
る導管出口部を、前記導管入口部と対称に、Ｌ字状に屈
曲させると共に別方向の屈曲を組み合わせ、 前記第一の外部接続部と第二の外部接続部を同一軸線上
に配置した、 ことを特徴とするコリオリ質量流量計。 - 【請求項２】前記支持部材は、両方のフローチューブの
それぞれの端部に対して、該端部をそれぞれ固定する個
々の薄板で構成し、かつこの個々の支持部材を前記固定
部材により一体に固定することを特徴とする請求項１に
記載のコリオリ質量流量計。 - 【請求項３】前記固定部材は中空構成を有し、かつ前記
支持部材は、各フローチューブの各端部毎にそれぞれ、
前記中空の固定部材の相対する側の２箇所において該固
定部材に固定されると共に、フローチューブの端部を固
定することを特徴とする請求項２に記載のコリオリ質量
流量計。 - 【請求項４】前記外筐は、凹部を有したシェル構造を有
すると共に、前記第一及び第二の外部接続部をそれぞれ
貫通させて固着する外筐入口部及び外筐出口部を備える
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のコリオリ質量
流量計。 - 【請求項５】前記固定部材の外筐への支持は、全面では
なく独立させて複数箇所で行うことを特徴とする請求項
２〜４のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。 - 【請求項６】前記外筐と密着結合されて、フローチュー
ブを含む前記導管と、それに付随した駆動装置、一対の
検出センサ、及び固定部材等を含めた全ての導管付随構
成を収容する耐圧ケースを備えたことを特徴とする請求
項２〜５のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。 - 【請求項７】導管入口部及び導管出口部と、加振すると
共にそれに基づくコリオリ力を検出するための２本の並
列フローチューブと、２本のフローチューブを接続する
接続部とを１本の導管を湾曲させることにより構成し
て、この２本のフローチューブ内を測定流体が直列に流
れるコリオリ質量流量計の製造方法において、両方のフローチューブのそれぞれの端部を各支持部材を
介して固定部材により一体に固定し、 入口配管と接続される第一の外部接続部及び出口配管と
接続される第二の外部接続部を備え、 第一の外部接続部から一方のフローチューブの入口に至
る導管入口部をＬ字状に屈曲させると共に、別方向の屈
曲を組み合わせ、 第二の外部接続部から他方のフローチューブの出口に至
る導管出口部を、前記導管入口部と対称に、Ｌ字状に屈
曲させると共に別方向の屈曲を組み合わせ、 次に、フローチューブの各端部を固定する固定部材、駆
動装置、及び一対の検出センサ等の導管付随構成を導管
に一体に組み立ててユニット化し、 このユニットを、シェル構造を有する外筐内に、前記第
一の外部接続部と第二の外部接続部が同一軸線上になる
ようにして配置して固着した、 ことを特徴とするコリオリ質量流量計の製造方法。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213757A JP2951651B1 (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | コリオリ質量流量計及びその製造方法 |
| TW088110486A TW432201B (en) | 1998-07-29 | 1999-06-22 | Coriolis mass flowmeter and manufacturing method thereof |
| AT99926958T ATE482378T1 (de) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | Coriolis-massendurchflussmesser und verfahren zu seiner herstellung |
| AU43977/99A AU723425B2 (en) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | Coriolis mass flowmeter and method of making same |
| KR1020007003256A KR100340673B1 (ko) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | 코리올리 질량유량계 및 그 제조방법 |
| PCT/JP1999/003649 WO2000006975A1 (fr) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | Debitmetre massique de type coriolis et procede de fabrication correspondant |
| DE69942787T DE69942787D1 (de) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | Coriolis-massendurchflussmesser und verfahren zu seiner herstellung |
| CN99801234A CN1117266C (zh) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | 科里奥利质量流量计 |
| EP99926958A EP1020712B1 (en) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | Coriolis mass flowmeter and manufacturing method thereof |
| ES99926958T ES2351254T3 (es) | 1998-07-29 | 1999-07-06 | Caudalímetro másico de coriolis y procedimiento de fabricación del mismo. |
| US09/555,282 US6588284B1 (en) | 1998-07-29 | 1999-07-29 | Coriolis mass flowmeter and method of making same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213757A JP2951651B1 (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | コリオリ質量流量計及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2951651B1 true JP2951651B1 (ja) | 1999-09-20 |
| JP2000046614A JP2000046614A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16644535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10213757A Expired - Fee Related JP2951651B1 (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | コリオリ質量流量計及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6588284B1 (ja) |
| EP (1) | EP1020712B1 (ja) |
| JP (1) | JP2951651B1 (ja) |
| KR (1) | KR100340673B1 (ja) |
| CN (1) | CN1117266C (ja) |
| AT (1) | ATE482378T1 (ja) |
| AU (1) | AU723425B2 (ja) |
| DE (1) | DE69942787D1 (ja) |
| ES (1) | ES2351254T3 (ja) |
| TW (1) | TW432201B (ja) |
| WO (1) | WO2000006975A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010058617A1 (ja) | 2008-11-18 | 2010-05-27 | 株式会社オーバル | コリオリ流量計 |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
| US6513392B1 (en) * | 1998-12-08 | 2003-02-04 | Emerson Electric Co. | Coriolis mass flow controller |
| JP4510441B2 (ja) * | 2001-05-25 | 2010-07-21 | インテグリス・インコーポレーテッド | フルオロポリマ流量計 |
| US7005019B2 (en) * | 2001-11-26 | 2006-02-28 | Emerson Electric Co. | Manufacturing flow meters having a flow tube made of a fluoropolymer substance |
| DE102004053883A1 (de) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Meßaufnehmer vom Vibrationstyp |
| US7216549B2 (en) | 2004-11-04 | 2007-05-15 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vibration-type measurement transducer |
| NL1028938C2 (nl) * | 2005-05-02 | 2006-11-03 | Berkin Bv | Massa flowmeter van het Coriolistype. |
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