JP6921280B2

JP6921280B2 - Compact flowmeter and related methods

Info

Publication number: JP6921280B2
Application number: JP2020106906A
Authority: JP
Inventors: アッシャージェイムズクリンガー，
Original assignee: マイクロモーションインコーポレイテッド
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: JP2020160083A

Description

本発明は、流量計に関し、特にコンパクトな流量計及び関連する方法に関する。 The present invention relates to flowmeters, particularly compact flowmeters and related methods.

例えば、振動型デンシトメータ及びコリオリ流量計のような振動型センサが一般的に公知であり、流量計内の導管を流れる材料に関する質量流量及び他の情報を測定するのに用いられる。代表的な流量計は、全てJ.E Smithらに与えられた米国特許第4,109,524号、米国特許第4,491,025号、再発行特許31,450号に開示されている。これらの流量計は、直線
形状または湾曲形状の１つまたは複数の導管を有する。例えば、コリオリ質量流量計の各導管構成は、単純な曲げ、ねじり、または結合タイプであってもよい一連の固有振動モードを有する。各導管は好ましいモードで振動するように駆動することができる。 For example, vibrating sensors such as vibrating densitometers and corioli flow meters are generally known and are used to measure mass flow rates and other information about materials flowing through conduits in flow meters. Representative flowmeters are all disclosed in US Pat. No. 4,109,524, US Pat. No. 4,491,025, and Reissue Patent No. 31,450 granted to JE Smith et al. These flowmeters have one or more conduits in a linear or curved shape. For example, each conduit configuration of a Coriolis mass flow meter has a series of natural vibration modes that may be of simple bending, twisting, or coupling type. Each conduit can be driven to oscillate in a preferred mode.

材料は、流量計の入口側に接続されたパイプラインから流量計に流入し、導管を通って導かれ、流量計の出口側を通って流量計から出る。振動システムの固有振動モードは、導管と導管内を流れる材料の複合質量によって部分的に画定される。 The material flows into the flowmeter from a pipeline connected to the inlet side of the flowmeter, is guided through a conduit, and exits the flowmeter through the outlet side of the flowmeter. The natural vibration mode of the vibration system is partially defined by the composite mass of the conduit and the material flowing through the conduit.

流量計を通る流れが無ければ、導管に加えられる駆動力によって、導管に沿った全ての点が、同じ位相で、またはゼロの流れで測定される時間遅延である小さな「ゼロオフセット」で振動する。
物質が流量計を通って流れ始めると、コリオリ力により、導管に沿った各点が異なる位相を有するようになる。例えば、流量計の入口端の位相は中央のドライバ位置の位相より遅れ、出口端の位相は中央のドライバ位置の位相より先行する。導管上のピックオフは、導管の動きを表す正弦波信号を生成する。ピックオフからの信号出力は、ピックオフ間の時間遅延を決定するために処理される。２つ以上のピックオフ間の時間遅延は、導管を流れる材料の質量流量に比例する。 In the absence of flow through the flow meter, the driving force applied to the conduit causes all points along the conduit to oscillate in the same phase or with a small "zero offset", which is a time delay measured with zero flow. ..
As the material begins to flow through the flowmeter, the Coriolis force causes each point along the conduit to have a different phase. For example, the phase of the inlet end of the flow meter lags the phase of the central driver position, and the phase of the exit end precedes the phase of the central driver position. Pickoff on the conduit produces a sinusoidal signal that represents the movement of the conduit. The signal output from the pickoff is processed to determine the time delay between the pickoffs. The time delay between two or more pickoffs is proportional to the mass flow rate of the material flowing through the conduit.

ドライバに接続されたメータ電子機器は駆動信号を生成してドライバを作動させ、ピックオフから受信した信号からプロセス材料の質量流量及び／又は他の特性を決定する。ドライバは多くの周知の構成の１つを含むが、流量計の業界では磁石と対向する駆動コイルが大きな成功を享受している。交流が駆動コイルに送られて、所望の導管振幅および周波数で導管を振動させる。ピックオフを、駆動装置の構成に非常に類似したマグネットおよびコイル構成として提供することも、当該技術分野において知られている。しかし、ドライバが運きを誘発する電流を受け取っている間、ピックオフはドライバによって与えられた運きを使用して電圧を誘起することができる。ピックオフによって測定される時間遅延の大きさは非常に小さく、しばしばナノ秒単位で測定される。従って、トランスデューサの出力を非常に正確にする必要がある。 The meter electronics connected to the driver generate a drive signal to activate the driver and determine the mass flow rate and / or other properties of the process material from the signal received from the pickoff. Although the driver includes one of many well-known configurations, the drive coil facing the magnet has enjoyed great success in the flowmeter industry. Alternating current is sent to the drive coil to vibrate the conduit at the desired conduit amplitude and frequency. It is also known in the art to provide the pick-off as a magnet and coil configuration that closely resembles the configuration of the drive. However, while the driver is receiving the carry-inducing current, the pickoff can use the carry given by the driver to induce voltage. The magnitude of the time delay measured by pickoff is very small and is often measured in nanoseconds. Therefore, the output of the transducer needs to be very accurate.

従来技術の流量計は、一般的に２つの導管を利用し、夫々の導管が円形の断面積を有する。導管を通る最適な流量を維持するために、導管は特定の直径を有しなければならない。しかし、導管が互いに隣接して配置されるとき、２つの管の合わせた幅は入口管の幅よりも大きい。これにより、流量計はパイプラインよりも幅が広くなる。 Conventional flowmeters generally utilize two conduits, each of which has a circular cross-sectional area. The conduit must have a specific diameter to maintain optimum flow through the conduit. However, when the conduits are placed adjacent to each other, the combined width of the two pipes is greater than the width of the inlet pipe. This makes the flowmeter wider than the pipeline.

従って、当該技術分野では、流量計の外形(profile)を小さくする方法及び関連する装
置が必要とされている。流量計内の広い範囲の流量に対して正確な流量測定値を取得することができるように、なおコンパクトであるように、最小流体速度を維持する方法及び関連する装置が必要とされている。本発明は、円形断面を有する導管に対して可能であるよりも、互いに接近して配置されたＤ字形断面を有する導管を有する流量計のための方法及
びび関連する装置を提供することによって、これらの問題及び他の問題を克服し、当該技術分野における進歩が達成される。 Therefore, there is a need for methods and related devices for reducing the profile of flowmeters in the art. There is a need for methods and related equipment to maintain minimum fluid velocities so that accurate flow measurements can be obtained for a wide range of flow rates within the flow meter, yet compact. The present invention provides methods and related devices for flowmeters with conduits with D-shaped cross sections that are located closer to each other than possible for conduits with a circular cross section. Progress in the art is achieved by overcoming these and other problems.

メータ電子機器に接続されたセンサアセンブリを有する流量計が、一実施形態に従って付与される。センサアセンブリは、少なくとも１つのドライバと少なくとも１つのピックオフを備える。センサアセンブリは、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管を備える。 A flow meter having a sensor assembly connected to a meter electronic device is provided according to one embodiment. The sensor assembly comprises at least one driver and at least one pickoff. The sensor assembly comprises a first D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein and a second D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein.

流量計センサアセンブリ用の流れ導管が、一実施形態に従って付与される。流れ導管は、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管を備える。 A flow conduit for the flow meter sensor assembly is provided according to one embodiment. The flow conduit comprises a first D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein and a second D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein.

流量計を形成する方法が、一実施形態に従って付与される。方法は、導管と少なくとも１つのドライバと導管に取り付けられる少なくとも１つのピックオフを備えるセンサアセンブリを付与するステップを備える。導管は、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管を備える。 A method of forming a flow meter is provided according to one embodiment. The method comprises the step of providing a sensor assembly with a conduit and at least one driver and at least one pickoff attached to the conduit. The conduit comprises a first D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein and a second D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein.

態様
一態様に従って、メータ電子機器に接続されたセンサアセンブリを有する流量計が付与され、センサアセンブリは少なくとも１つのドライバと少なくとも１つのピックオフを備え、流量計はその中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管を備える。 Aspects According to one aspect, a flow meter is provided with a sensor assembly connected to a meter electronic device, the sensor assembly comprises at least one driver and at least one pick-off, the flow meter configured to receive process fluid therein. It comprises a first D-shaped conduit formed and a second D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein.

好ましくは、各Ｄ字形状の導管の平坦部は、互いに近接して実質的に平行に配置される。
好ましくは、第１及び第２のＤ字形状の導管の組み合わされた幅は、入口パイプの幅以下である。
好ましくは、第１及び第２のＤ字形状の導管の合計幅に両導管の間の空間を加えた幅は、入口パイプの幅以下である。
好ましくは、Ｄ字形状の導管のβ値は、大凡0.8である。 Preferably, the flat portions of each D-shaped conduit are arranged in close proximity to each other and substantially parallel to each other.
Preferably, the combined width of the first and second D-shaped conduits is less than or equal to the width of the inlet pipe.
Preferably, the total width of the first and second D-shaped conduits plus the space between the two conduits is less than or equal to the width of the inlet pipe.
Preferably, the β value of the D-shaped conduit is approximately 0.8.

一態様に従って、流量計センサアセンブリ用の流れ導管は、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管を備える。
好ましくは、各Ｄ字形状の平坦部は、互いに近接して実質的に平行に配置される。
好ましくは、流れ導管は第１及び第２のＤ字形状の導管の組み合わされた幅を有するように構成され、該組み合わされた幅は導管と流体が行き来可能に構成された入口パイプの幅以下である。
好ましくは、流れ導管は、第１及び第２のＤ字形状の導管の合計幅に両導管の間の空間を加えた幅が、導管と流体が行き来可能に構成された入口パイプの幅以下であるように構成される。
好ましくは、Ｄ字形状の導管のβ値は、大凡0.8である。 According to one aspect, the flow conduit for the flowmeter sensor assembly is configured to receive a process fluid in a first D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein. It is provided with a D-shaped conduit.
Preferably, the flat portions of each D-shape are arranged in close proximity to each other and substantially parallel to each other.
Preferably, the flow conduit is configured to have a combined width of the first and second D-shaped conduits, the combined width being less than or equal to the width of the inlet pipe configured to allow the conduit and fluid to flow back and forth. Is.
Preferably, the flow conduit is such that the total width of the first and second D-shaped conduits plus the space between the two conduits is less than or equal to the width of the inlet pipe configured to allow the conduit and fluid to flow back and forth. It is configured to be.
Preferably, the β value of the D-shaped conduit is approximately 0.8.

一態様に従って、流量計を形成する方法は、導管と少なくとも１つのドライバと導管に取り付けられる少なくとも１つのピックオフを備えるセンサアセンブリを付与するステップを備え、導管はその中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の
導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管を備える。
好ましくは、方法は各Ｄ字形状の導管の平坦部を付与するステップと、各Ｄ字形状の平坦部を、互いに近接して実質的に平行に配置するように位置決めするステップとを備える。
好ましくは、方法は第１及び第２のＤ字形状の導管を、両導管の組み合わされた幅が入口パイプの幅以下であるように形成するステップを備える。
好ましくは、方法は第１及び第２のＤ字形状の導管を、両導管の合計幅に両導管の間の空間を加えた幅が入口パイプの幅以下であるように形成するステップを備える。
好ましくは、Ｄ字形状の導管のβ値は、大凡0.8である。 According to one aspect, the method of forming a flow meter comprises the step of providing a sensor assembly with a conduit and at least one driver and at least one pickoff attached to the conduit, wherein the conduit is configured to receive process fluid. It comprises a first D-shaped conduit formed and a second D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein.
Preferably, the method comprises a step of imparting a flat portion of each D-shaped conduit and a step of positioning the flat portions of each D-shape so as to be close to each other and substantially parallel to each other.
Preferably, the method comprises forming first and second D-shaped conduits such that the combined width of both conduits is less than or equal to the width of the inlet pipe.
Preferably, the method comprises forming the first and second D-shaped conduits so that the total width of both conduits plus the space between the conduits is less than or equal to the width of the inlet pipe.
Preferably, the β value of the D-shaped conduit is approximately 0.8.

図１は従来技術の振動センサアセンブリを示す。FIG. 1 shows a prior art vibration sensor assembly. 図２は従来技術の導管と実施形態に従った導管との間の断面の比較を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional comparison between a conventional conduit and a conduit according to an embodiment. 図３は実施形態に従った断面の外形を示す。FIG. 3 shows the outer shape of the cross section according to the embodiment. 図４は実施形態に従った導管の斜視図を示す。FIG. 4 shows a perspective view of the conduit according to the embodiment. 図５は図４の導管の平面図を示す。FIG. 5 shows a plan view of the conduit of FIG. 図６は図４及び図５の導管の側面断面図を示す。FIG. 6 shows a side sectional view of the conduit of FIGS. 4 and 5.

図１〜図６及び以下の説明は、当業者に、本出願の最良の形態を作成及び使用する方法を教示するための特定の例を示す。本発明の原理を教示する目的で、いくつかの従来の態様は単純化または省略されている。当業者であれば、これらの例から、本出願の範囲内に入る変形形態を諒解しよう。当業者であれば、下記に記載されている特徴を様々な方法で組み合わせて、本出願の複数の変形例を形成することができることを諒解しよう。結果として、本出願は、下記に記載されている特定の例には限定されず、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される。 FIGS. 1-6 and the following description show specific examples for teaching one of ordinary skill in the art how to make and use the best forms of the present application. For the purposes of teaching the principles of the present invention, some conventional embodiments have been simplified or omitted. Those skilled in the art will understand from these examples the variants that fall within the scope of this application. It will be appreciated by those skilled in the art that the features described below can be combined in various ways to form multiple variants of the present application. As a result, the application is not limited to the particular examples described below, but only by the claims and their equivalents.

図１は、コリオリ流量計の形態である従来技術の流量計5の例を示し、センサアセンブ
リ10と１以上のメータ電子機器20を備える。１つ以上のメータ電子機器20は、例えば、密度、圧力、質量流量、体積流量、積算質量流量、温度、及び他の情報などの流れ材料の特性を測定するためにセンサアセンブリ10に接続される。 FIG. 1 shows an example of a prior art flowmeter 5 in the form of a Coriolis flowmeter, comprising a sensor assembly 10 and one or more meter electronic devices 20. One or more meter electronics 20 are connected to the sensor assembly 10 to measure the characteristics of the flow material, such as density, pressure, mass flow rate, volume flow rate, integrated mass flow rate, temperature, and other information. ..

センサアセンブリ10は、一対のフランジ101及び101'と、マニホールド102及び102'と、導管103A及び103Bとを含む。マニホールド102,102'は、導管103A,103Bの両端部に固定さ
れている。マニホールド102,102'は、多数部品のアセンブリである。本実施例のフランジ101及び101'は、マニホールド102及び102'に取り付けられている。本実施例のマニホールド102,102'は、スペーサ106の両端に固定されている。スペーサ106は、本実施例においてマニホールド102及び102'の間の間隔を維持して、導管103A及び103B内の望ましくない振
動を防止する。導管103A及び103Bは、マニホールド102及び102'から平行に外向きに延び
ている。センサアセンブリ10が流れ材料を運ぶパイプラインシステムに挿入されると、材料はフランジ101を通って入口パイプ120を介してセンサアセンブリ10に入り、入口マニホールド102を通過し、そこで材料の総量が導管103A及び103Bに入るように向けられ、導管103A及び103Bを通って流れて、出口マニホールド102'に戻り、そこでフランジ101'を通っ
てセンサアセンブリ10を出る。 The sensor assembly 10 includes a pair of flanges 101 and 101', manifolds 102 and 102', and conduits 103A and 103B. Manifolds 102, 102'are fixed to both ends of the conduits 103A, 103B. Manifolds 102, 102'are multi-part assemblies. The flanges 101 and 101'of this embodiment are attached to the manifolds 102 and 102'. The manifolds 102 and 102'of this embodiment are fixed to both ends of the spacer 106. The spacer 106 maintains a spacing between manifolds 102 and 102'in this embodiment to prevent unwanted vibrations in conduits 103A and 103B. The conduits 103A and 103B extend outward in parallel from the manifolds 102 and 102'. When the sensor assembly 10 is inserted into a pipeline system that carries the flow material, the material enters the sensor assembly 10 through the flange 101 through the inlet pipe 120 and through the inlet manifold 102, where the total amount of material is conduit 103A. And 103B, flow through conduits 103A and 103B, back to the outlet manifold 102', where they exit the sensor assembly 10 through the flange 101'.

センサアセンブリ10は、ドライバ104を含む。ドライバ104は、ドライバ104が駆動モー
ドで導管103A、103Bを振動させることができる位置にて、導管103A及び103Bに取り付けられている。特にドライバ104は、導管103Aに取り付けられた第１のドライバ構成要素(図示せず)と、導管103Bに取り付けられた第２のドライバ構成要素(図示せず)とを含む。ドラ
イバ104は、導管103Aに取り付けられたマグネットや、導管103Bに取り付けられた対向し
たコイルなど、多くの周知の構成のうちの１つを含むことができる。 The sensor assembly 10 includes a driver 104. The driver 104 is attached to the vessels 103A and 103B at a position where the driver 104 can vibrate the vessels 103A and 103B in the drive mode. In particular, the driver 104 includes a first driver component (not shown) attached to the conduit 103A and a second driver component (not shown) attached to the conduit 103B. The driver 104 can include one of many well-known configurations, such as a magnet attached to the conduit 103A or an opposed coil attached to the conduit 103B.

本例において、駆動モードは、第１の位相外曲げモードであり、夫々曲げ軸Ｗ-Ｗ及び
Ｗ’-Ｗ’の周りに実質的に同じ質量分布、慣性モーメント及び弾性係数を有する平衡シ
ステムを提供するように、導管103A及び103Bが選択され、入口マニホールド102及び出口
マニホールド102'に適切に取り付けられる。本例において、駆動モードが第1の位相外曲
げモードでは、導管103A及び103Bは、ドライバ104によって、夫々曲げ軸Ｗ-Ｗ及びＷ‘-
Ｗ’を中心として反対方向に駆動される。交流の形態の駆動信号が例えばリード110を介
して１つ以上のメータ電子機器20によって供給され、コイルを通過して両方の導管103A、103Bを振動させることができる。 In this example, the drive mode is the first out-of-phase bending mode, which provides an equilibrium system with substantially the same mass distribution, moment of inertia and elastic modulus around the bending axes WW and W'-W', respectively. As provided, conduits 103A and 103B are selected and properly attached to the inlet manifold 102 and outlet manifold 102'. In this example, when the drive mode is the first out-phase bending mode, the conduits 103A and 103B are bent by the driver 104, respectively.
It is driven in the opposite direction around W'. A drive signal in the form of alternating current is supplied by one or more meter electronics 20 via, for example, a lead 110 and can pass through a coil to vibrate both conduits 103A, 103B.

示されるセンサアセンブリ10は、導管103A、103Bに固定される一対のピックオフ105、105’を含む。特に、第１のピックオフ要素(示されない)は導管103Aの上に位置し、第２のピックオフ要素(示されない)は導管103Bの上に位置する。記載された実施形態にて、ピックオフ105、105’は、導管103A、103Bの速度及び位置を表すピックオフ信号を生成する電磁検出器、例えばピックオフ磁石及びピックオフコイルとすることができる。例えば、ピックオフ105、105'は、経路111,111'を介して１つ以上のメータ電子機器にピックオフ信
号を供給することができる。当業者であれば、導管103A、103Bの動きは、流れ材料の特定の特性、例えば、導管103A、103Bを流れる材料の質量流量及び密度に比例することを理解するであろう。 The sensor assembly 10 shown includes a pair of pickoffs 105, 105'fixed to conduits 103A, 103B. In particular, the first pick-off element (not shown) is located above the conduit 103A and the second pick-off element (not shown) is located above the conduit 103B. In the embodiments described, the pickoffs 105, 105'can be electromagnetic detectors, such as pickoff magnets and pickoff coils, that generate pickoff signals that represent the speed and position of conduits 103A, 103B. For example, pick-offs 105, 105'can supply pick-off signals to one or more meter electronics via paths 111,111'. Those skilled in the art will appreciate that the movement of conduits 103A, 103B is proportional to the particular properties of the flowing material, eg, the mass flow rate and density of the material flowing through conduits 103A, 103B.

図１に示された従来例において、１以上のメータ電子機器20は、ピックオフ105、105’からピックオフ信号を受信する。経路26は、１つ以上のメータ電子機器20がオペレータとインターフェースすることを可能にする入力及び出力手段を提供する。１つ以上のメータ電子機器20は、例えば、位相差、周波数、時間遅れ、密度、質量流量、体積流量、積算質量流量、温度、メータ検証、圧力及び他の情報のような流れ材料の特性を測定する。特に、１以上のメータ電子機器20は、例えば、ピックオフ105,105'及び抵抗温度検出器（RTD
）などの１以上の温度センサ107から１以上の信号を受信し、この情報を使用して、流れ
材料の特性を測定する。 In the conventional example shown in FIG. 1, one or more meter electronic devices 20 receive pickoff signals from pickoffs 105, 105'. Path 26 provides input and output means that allow one or more meter electronics 20 to interface with the operator. One or more meter electronics 20 can be characterized by flowing materials such as phase difference, frequency, time delay, density, mass flow rate, volume flow rate, integrated mass flow rate, temperature, meter verification, pressure and other information. taking measurement. In particular, one or more meter electronics 20 include, for example, pick-offs 105, 105'and resistance temperature detectors (RTDs).
), Etc., one or more signals are received from one or more temperature sensors 107, and this information is used to measure the characteristics of the flowing material.

流量計の現在の設計実務は、約0.8の「ベータ比」を有することである。このベータ比(面積比とも言及される)は、導管103A、103Bの断面積と入口パイプ120の断面積の比に言及する。ベータ比βは、以下の様に決定される。
β＝a/Ａ (１)
ここで、β＝ベータ比
Ａ＝入口パイプの断面積
ａ＝導管の断面積
例えば、0.8のβの場合、導管の所与の断面積は、入口パイプの断面積の80％であるべきであるが、これに限定されない。これは、パイプ内の流体の速度を増加させ、流量計5をより敏感にする。0.8のβは一例に過ぎず、0.8より大きいまたは小さい他の値も考えられる。 The current design practice of flowmeters is to have a "beta ratio" of about 0.8. This beta ratio (also referred to as the area ratio) refers to the ratio of the cross-sectional area of the conduits 103A, 103B to the cross-sectional area of the inlet pipe 120. The beta ratio β is determined as follows.
β = a / A (1)
Here, β = beta ratio A = cross-sectional area of the inlet pipe a = cross-sectional area of the conduit For example, in the case of β of 0.8, the given cross-sectional area of the conduit should be 80% of the cross-sectional area of the inlet pipe. However, it is not limited to this. This increases the velocity of the fluid in the pipe and makes the flowmeter 5 more sensitive. Β of 0.8 is just one example, and other values greater than or less than 0.8 are possible.

所与の最大流量について、流量計の最適な性能のためには、導管の所定の最小断面積が必要である。単一の導管では最小の流量計の幅が可能となるが、単一の導管のみを有する流量計5はアンバランスであり、業界ではあまり成功していない。流量計のバランスを生
成すべく、二重チューブの流量計が用いられる。しかし、２つの円形導管を互いに隣接して配置することにより、２つの導管が小さくても、流量計の寸法は単一の導管メータの寸法より大きくなる。これは図２に例示される。 For a given maximum flow rate, a given minimum cross-sectional area of the conduit is required for optimal performance of the flow meter. A single conduit allows for the smallest flowmeter width, but a flowmeter 5 with only a single conduit is unbalanced and has not been very successful in the industry. A double tube flowmeter is used to generate the flowmeter balance. However, by arranging the two circular conduits adjacent to each other, the dimensions of the flowmeter will be larger than the dimensions of a single conduit meter, even if the two conduits are small. This is illustrated in FIG.

図２は、流量計5の導管の３つの断面を示す。最上位の断面200は、内径φ_１を有する円形入口パイプ120を表す。中央の１組である断面202は、各々が内径φ_２を有する一対の円形導管103A、103Bを表す。最後に、最下位の横断面204は、一実施形態による一対のＤ字
形状導管400A、400B(図4-図6参照)を表す。Ｄ字形状の導管400A、400Bは、平坦部206に沿って測定される断面φ_３を有する。Ｄ字形状の導管400A、400Bの利点を説明するために、仮想的な値が断面200、202、204に適用される。この実施形態では、入口パイプのφ_１が1.0インチであると仮定する。２つの標準的な二重導管構成のφ_２は夫々0.632インチであ
り、一実施形態によるＤ字形状の導管400A、400Bのφ_３は夫々0.894インチであると仮定
する。従って、標準的な二重導管の断面202についての式（1）によれば、a=0.63及びＡ=0.78、従ってβ=0.8である。Ｄ字形状の導管の断面204について、a=0.63及びＡ=0.78、従
ってβ=0.8である。標準的な二重導管のβ値とＤ字形状の導管のβ値は同じであることは明らかである。ここで、標準的な二重導管の間隔Ｓ_１とＤ字形状の導管の間隔Ｓ_２が等しいことを考える。この例において、Ｓ_１とＳ_２を0.106インチに等しいとする。従って、
標準の二重導管の全幅Ｗ_１は1.37インチであり、入口パイプ120よりも0.37インチ大きい
。有利なことに、Ｄ字形状の導管の全幅Ｗ_２は1.0インチであり、入口パイプ120の幅と同じである。これは、見込まれる流量計の厚さの大凡27％の減少に相当する。実際に、Ｄ字形状の断面を有する導管を有する流量計は、二重導管の流量計のバランスを犠牲にすることなく、単一の管流量計のコンパクトさを与えるために十分に近接して配置された導管を有することができる。 FIG. 2 shows three cross sections of the conduit of the flow meter 5. Section 200 of the top-level represents a circular inlet pipe 120 having an inner diameter phi _1. Section 202 is a central pair represents a pair of circular conduits 103A each having an inner diameter phi _2, the 103B. Finally, the lowest cross section 204 represents a pair of D-shaped conduits 400A, 400B (see FIGS. 4-FIG. 6) according to one embodiment. D-shaped conduit 400A, 400B may have a cross section phi ₃ as measured along the flat portions 206. To illustrate the advantages of the D-shaped conduits 400A, 400B, hypothetical values are applied to cross sections 200, 202, 204. In this embodiment, it is assumed that _{φ 1 of the inlet pipe is 1.0 inch.} It is assumed that φ ₂ _{of the two standard double vessel configurations is 0.632 inches each and φ 3} of the D-shaped vessels 400A and 400B according to one embodiment is 0.894 inches each. Therefore, according to equation (1) for a standard double conduit cross section 202, a = 0.63 and A = 0.78, and thus β = 0.8. For a cross section 204 of the D-shaped conduit, a = 0.63 and A = 0.78, thus β = 0.8. It is clear that the β value of a standard double vessel and the β value of a D-shaped vessel are the same. Consider now the spacing S ₂ of the standard double spacing S ₁ and D-shaped conduit duct are equal. In this example, S ₁ and S ₂ are equal to 0.106 inches. Therefore,
The overall width W ₁ of the standard double conduit is 1.37 inches, which is 0.37 inches larger than the inlet pipe 120. Advantageously, the overall width W ₂ of the D-shaped conduit is 1.0 inch, which is the same as the width of the inlet pipe 120. This corresponds to a approximately 27% reduction in the expected flowmeter thickness. In fact, flowmeters with conduits with a D-shaped cross section are close enough to give the compactness of a single tube flowmeter without sacrificing the balance of the double-conduit flowmeter. It can have an arranged conduit.

図３を見て、流れチューブのＤ字形状は、異なる実施形態において、断面形状にある程度の変動を有することができることを理解されたい。例えば、厳密な半円の形状300が考
えられる。しかし、伝統的な文字「Ｄ」のような湾曲部分305を用いて接続された２つの
実質的に垂直な小エッジ304を有する平坦な主エッジ206を有するＤ形状302も考えられる
。台形形状の四辺形306も考えられる。曲線部309を有する台形状の断面308も考えられる
。あらゆる実施形態において、角部310は或る角度、直角、半径、面取り等である。角部310の形状の組み合わせもまた、単一の断面形状内に考えられる。 Looking at FIG. 3, it should be understood that the D-shape of the flow tube can have some variation in cross-sectional shape in different embodiments. For example, a strict semicircular shape 300 can be considered. However, a D-shape 302 with a flat main edge 206 with two substantially vertical small edges 304 connected using a curved portion 305 such as the traditional letter "D" is also conceivable. A trapezoidal quadrilateral 306 is also conceivable. A trapezoidal cross section 308 having a curved portion 309 is also conceivable. In all embodiments, the corner 310 is at an angle, right angle, radius, chamfer, etc. Combinations of the shapes of the corners 310 are also conceivable within a single cross-sectional shape.

図４乃至図６は、一実施形態によるＤ字形状の導管400を示す。流量計5において、これらのＤ字形状の導管400(第１の導管400A及び第２の導管400B)は、図１に示されるような
従来技術の流量計の丸い導管103A、103Bを置換する。これらの図は曲がったＤ字形状の導管400を示しているが、直線状のＤ字形状の導管400も考えられる。図４は斜視図であり、図５は平面図であり、図６はＤ字形状の導管400の後面断面図である。流量計5の外形状を最小にするために、一対のＤ字形状の導管400の幅Ｗ_２は、各Ｄ字形状の導管400A、400B
の平坦部206を互いに隣接して配置することによって最小化され、平坦部206は、図２及び図４−図６に示すように、互いに実質的に平行である。 4 to 6 show a D-shaped conduit 400 according to one embodiment. In the flowmeter 5, these D-shaped conduits 400 (first conduit 400A and second conduit 400B) replace the round conduits 103A, 103B of the prior art flowmeters as shown in FIG. These figures show a curved D-shaped conduit 400, but a straight D-shaped conduit 400 is also conceivable. 4 is a perspective view, FIG. 5 is a plan view, and FIG. 6 is a rear sectional view of a D-shaped conduit 400. In order to minimize the outer shape of the flow meter 5, the width W ₂ of the pair of D-shaped conduits 400 is the D-shaped conduits 400A and 400B, respectively.
The flat portions 206 are minimized by arranging them adjacent to each other, and the flat portions 206 are substantially parallel to each other, as shown in FIGS. 2 and 4-6.

上述の本発明は、種々に調節された流れ導管に関連する様々なシステム及び方法を提供する。上述の様々な実施形態は、流量計、特にコリオリ流量計を指向しているが、本発明はコリオリ流量計に限定されるべきではなく、本明細書で説明される方法は、コリオリ流量計の測定能力の一部を欠く他のタイプの流量計、または他の振動センサと共に利用され得ることを理解されたい。 The invention described above provides various systems and methods associated with variously regulated flow conduits. Although the various embodiments described above are directed to a flow meter, especially a Koriori flow meter, the present invention should not be limited to a Koriori flow meter, and the methods described herein are of the Koriori flow meter. It should be understood that it can be used with other types of flow meters, or other vibration sensors, that lack some of their measuring capabilities.

上記の実施形態の詳細な説明は、本出願の範囲内にあるべき、本発明者らによって企図されているすべての実施形態の包括的でない説明である。事実、当業者であれば、上述した実施形態の特定の要素は、さらなる実施形態を作成するために様々に組み合わせ、または、なくすことができ、そのようなさらなる実施形態が本出願の範囲及び教示の中に入ることは認識されよう。上述した実施形態は、本発明の範囲及び教示内の追加の実施形態を作成するために全体的にまたは部分的に組み合わせることができることも、当業者には諒解されよう。
以上のように、本発明の特定の実施形態または実施例が例示の目的で記載されているが、当業者にとって明らかなように、本発明の技術範囲内において、さまざまな変更が可能である。本明細書に記載の教示は他の振動センサにも適用可能であり、上記に記載された実施形態及び添付の図面に示された実施形態に限定されない。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲から決定されるべきである。 The detailed description of the above embodiments is a non-comprehensive description of all embodiments intended by the inventors, which should be within the scope of the present application. In fact, one of ordinary skill in the art can combine or eliminate certain elements of the embodiments described above in various ways to create further embodiments, such additional embodiments being the scope and teachings of the present application. It will be recognized to go inside. It will also be appreciated by those skilled in the art that the embodiments described above can be combined in whole or in part to create additional embodiments within the scope and teachings of the present invention.
As described above, specific embodiments or examples of the present invention have been described for illustrative purposes, but as will be apparent to those skilled in the art, various modifications can be made within the technical scope of the present invention. The teachings described herein are applicable to other vibration sensors and are not limited to the embodiments described above and the embodiments shown in the accompanying drawings. Therefore, the scope of the present invention should be determined from the appended claims.

Claims

メータ電子機器(20)に接続されたセンサアセンブリ(10)を有する流量計(5)であって、
センサアセンブリ(10)は、少なくとも１つのドライバ(104)と少なくとも１つのピックオフ(105)を備え、
その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１の断面Ｄ字形状の導管(400A)と、
その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２の断面Ｄ字形状の導管(400B)を備え、
第１及び第２の断面Ｄ字形状の導管(400A、400B)の合計幅に両導管の間の空間(Ｓ_２)を加えた幅は、入口パイプ(120)の幅未満であり、断面Ｄ字形状の導管(400A、400B)のβ値は、大凡0.8であり、
前記β値は、導管の断面積と入口パイプ(120)の断面積の比の値である、流量計(5)。 A flow meter (5) having a sensor assembly (10) connected to a meter electronic device (20).
The sensor assembly (10) comprises at least one driver (104) and at least one pickoff (105).
A first cross-section D-shaped conduit (400A) configured to receive the process fluid in it,
It comprises a second cross-section D-shaped conduit (400B) configured to receive the process fluid.
The total width of the first and second cross-section D-shaped conduits (400A, 400B) _{plus the space (S 2} ) between the two conduits is less than the width of the inlet pipe (120), and the cross section D β value-shaped conduit (400A, 400B) is Ri approximately 0.8 der,
The β value is a value of the ratio of the cross-sectional area of the conduit to the cross-sectional area of the inlet pipe (120), which is a flow meter (5).

各断面Ｄ字形状の導管(400A、400B)の平坦部(206)は、互いに近接して実質的に平行に配置される、請求項１に記載の流量計(5)。 The flow meter (5) according to claim 1, wherein the flat portions (206) of the D-shaped conduits (400A, 400B) are arranged in close proximity to each other and substantially parallel to each other.

流量計(5)センサアセンブリ(10)用の流れ導管(400)であって、
その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１のＤ字形状の導管(400A)と、
その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２のＤ字形状の導管(400B)を備え、
流れ導管(400)は、第１及び第２のＤ字形状の導管(400A、400B)の合計幅に両導管の間の空間(Ｓ_２)を加えた幅が、導管と流体が行き来可能に構成された入口パイプ(120)の幅未満であるように構成され、断面Ｄ字形状の導管(400A、400B)のβ値は、大凡0.8であり、前記β値は、導管の断面積と入口パイプ(120)の断面積の比の値である、流れ導管(400)。 Flow conduit (400) for flowmeter (5) sensor assembly (10)
A first D-shaped vessel (400A) configured to receive the process fluid in it,
It has a second D-shaped conduit (400B) configured to receive the process fluid in it.
The flow conduit (400) has the total width of the first and second D-shaped conduits (400A, 400B) _{plus the space (S 2} ) between the two conduits, allowing the conduit and fluid to move back and forth. is configured such that the width less than the configured inlet pipe (120), beta values of cross-sectional D-shape of the conduit (400A, 400B) is approximately 0.8 der is, the beta value is the cross-sectional area of the conduit Flow conduit (400), which is the ratio of the cross-sectional areas of the inlet pipe (120).

各Ｄ字形状の導管(400A、400B)の平坦部(206)は、互いに近接して実質的に平行に配置される、請求項３に記載の流れ導管(400)。 The flow conduit (400) according to claim 3, wherein the flat portions (206) of each D-shaped conduit (400A, 400B) are arranged in close proximity to each other and substantially parallel to each other.

流量計を形成する方法であって、
導管と少なくとも１つのドライバと導管に取り付けられる少なくとも１つのピックオフを備えるセンサアセンブリを付与するステップを備え、
導管はその中にプロセス流体を受け入れるように構成された第１の断面Ｄ字形状の導管と、その中にプロセス流体を受け入れるように構成された第２の断面Ｄ字形状の導管を備え、
導管(400)は、第１及び第２の断面Ｄ字形状の導管(400A、400B)の合計幅に両導管の間の空間(Ｓ_２)を加えた幅を有するように構成され、該幅は、流体が行き来可能に構成された入口パイプ(120)の幅以下であり、断面Ｄ字形状の導管(400A、400B)のβ値は、大凡0.8であり、前記β値は、導管の断面積と入口パイプ(120)の断面積の比の値である方法。 A method of forming a flow meter
A step of providing a sensor assembly with a conduit and at least one driver and at least one pickoff attached to the conduit.
The conduit comprises a first D-section D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein and a second D-section D-shaped conduit configured to receive the process fluid therein.
The conduit (400) is configured to have a width obtained by adding _{the space (S 2} ) between both conduits to the total width of the first and second D-shaped cross-section conduits (400A, 400B). Is less than or equal to the width of the inlet pipe (120) configured to allow fluid to flow, and the β value of the D-shaped cross-section conduits (400A, 400B) is approximately 0.8, and the β value is the disconnection of the conduit. A method that is the value of the ratio of the area to the cross-sectional area of the inlet pipe (120).

各断面Ｄ字形状の導管の平坦部を付与するステップと、
各断面Ｄ字形状の平坦部を、互いに近接して実質的に平行に配置するように位置決めするステップと、
第１及び第２の断面Ｄ字形状の導管を、両導管の合計幅に両導管の間の空間を加えた幅が入口パイプの幅未満であるように形成するステップを備える、請求項５に記載の方法。 A step of imparting a flat portion of a conduit having a D-shaped cross section,
A step of positioning the flat portions having a D-shaped cross section so as to be arranged close to each other and substantially parallel to each other.
5. The fifth aspect of the present invention comprises a step of forming the first and second D-shaped cross-section conduits so that the total width of both conduits plus the space between the two conduits is less than the width of the inlet pipe. The method described.