JPH07139986A - Coriolis-type mass flowmeter - Google Patents
Coriolis-type mass flowmeterInfo
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- JPH07139986A JPH07139986A JP29050493A JP29050493A JPH07139986A JP H07139986 A JPH07139986 A JP H07139986A JP 29050493 A JP29050493 A JP 29050493A JP 29050493 A JP29050493 A JP 29050493A JP H07139986 A JPH07139986 A JP H07139986A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、振動するチューブ内を
被測定流体が流れるときにこのチューブに発生するコリ
オリ力を検出して質量流量を測定するコリオリ質量流量
計に係り、特に検出信号に含まれる加振成分とコリオリ
成分を構造的に分離して質の良い信号が得られるように
改良したコリオリ質量流量計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Coriolis mass flowmeter for measuring a mass flow rate by detecting a Coriolis force generated in a vibrating tube when a fluid to be measured flows in the tube. The present invention relates to a Coriolis mass flowmeter improved so as to obtain a high-quality signal by structurally separating the included excitation component and Coriolis component.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１７は従来の第１のコリオリ質量流量
計の概念図である。このコリオリ質量流量計は直管形で
ある。１は内部に測定流体を流すことのできるチューブ
であり、このチューブ１の両端は固定端２、３で固定さ
れている。2. Description of the Related Art FIG. 17 is a conceptual diagram of a first conventional Coriolis mass flowmeter. This Coriolis mass flowmeter is a straight tube type. Reference numeral 1 is a tube through which a measurement fluid can flow, and both ends of the tube 1 are fixed by fixed ends 2 and 3.
【０００３】これ等の固定端２、３の中央部には加振器
４が設置されており、このチューブ１をチューブの中心
軸に対し垂直方向に加振して、上下に振動させる。この
加振器４と固定端２、３の間には、チューブ１の変位を
測定する変位センサ５、６が設置されている。A vibrator 4 is installed at the center of the fixed ends 2 and 3, and the tube 1 is vertically vibrated with respect to the central axis of the tube to vertically vibrate. Displacement sensors 5 and 6 for measuring the displacement of the tube 1 are installed between the vibrator 4 and the fixed ends 2 and 3.
【０００４】次に、以上のように構成されたコリオリ質
量流量計の動作について図１８を用いて説明する。チュ
ーブ１の中に測定流体を流した状態で中央部に設置した
加振器４から振動を与えると、Ｍ１、Ｍ２に示すように
中央部が振動の腹となる１次モードの形状でチューブ１
が振動する。Next, the operation of the Coriolis mass flowmeter configured as above will be described with reference to FIG. When vibration is applied from the shaker 4 installed in the center of the tube 1 with the measurement fluid flowing in the tube 1, the tube 1 has a primary mode shape in which the center becomes an antinode of vibration as indicated by M1 and M2.
Vibrates.
【０００５】この振動は、チューブ１の上流側と下流側
について考えると、各々固定端２と３付近を中心とする
回転運動をしているとみなせるので、この角速度をω、
測定流体の質量流量をＱとすると、ωとＱの積に比例し
たコリオリ力が各微小区間に発生する。Considering the upstream side and the downstream side of the tube 1, it can be considered that the vibrations are rotating around the fixed ends 2 and 3, respectively. Therefore, the angular velocity is ω,
When the mass flow rate of the measurement fluid is Q, Coriolis force proportional to the product of ω and Q is generated in each minute section.
【０００６】これにより、チューブ１の中央点に対して
上流部分と下流部分ではその撓み振動が対称になる振動
モードＭ３、Ｍ４が発生する。この振動モードＭ３、Ｍ
４による変形を変位センサ５、６で測定することにより
質量流量Ｑを知ることができる。As a result, vibration modes M3 and M4 are generated in which the flexural vibrations are symmetrical in the upstream portion and the downstream portion with respect to the center point of the tube 1. This vibration mode M3, M
The mass flow rate Q can be known by measuring the deformation caused by 4 with the displacement sensors 5 and 6.
【０００７】これに対して、図１９に示す従来の第２の
コリオリ質量流量計はＵ字状の曲管形として構成されて
おり、これは例えば特公昭６０−３４６８３などに開示
されている。支持部材７にＵ字形のチューブ８が片持梁
状に固定され、このＵ字形の曲管部分に加振装置９を設
けて上下に振動させる。また、このＵ字形のチューブ８
の平行する各直管部分には振動検出器１０Ａ、１０Ｂが
設けられている。On the other hand, the second conventional Coriolis mass flowmeter shown in FIG. 19 is constructed as a U-shaped curved tube shape, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 60-34683. A U-shaped tube 8 is fixed to the support member 7 in a cantilever shape, and a vibrating device 9 is provided on the U-shaped curved pipe portion to vertically vibrate. Also, this U-shaped tube 8
Vibration detectors 10A and 10B are provided in the respective straight pipe portions in parallel with each other.
【０００８】上下にＵ字形のチューブ８が振動されてい
るときに、このチューブ８に質量流量Ｑが流されると、
一対のチューブ８の各直管部分はコリオリ力により互に
反対方向に変位して“ねじれ”るので、これにより発生
する変位を振動検出器１０Ａ、１０Ｂで検出することに
より質量流量Ｑを知ることができる。When the U-shaped tube 8 is vibrated up and down and a mass flow rate Q is applied to the tube 8,
Since the straight pipe portions of the pair of tubes 8 are displaced and "twisted" in the opposite directions due to the Coriolis force, the mass flow rate Q can be known by detecting the displacement generated by the vibration detectors 10A and 10B. You can
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなコリオリ質量流量計では、チューブ８の加振によ
って、支持部材７に加振方向の並進成分の力を受け振動
絶縁が容易ではない。これは、加振に余計なエネルギー
を費やしセンシングに悪影響を及ぼし、外部振動の影響
を受けやすくなるなどの問題が発生することを意味す
る。However, in the Coriolis mass flowmeter as described above, the vibration of the tube 8 causes the support member 7 to receive a force of a translational component in the vibration direction, and vibration isolation is not easy. This means that extra energy is consumed for vibration, which adversely affects sensing, making it more susceptible to external vibration.
【００１０】さらに、図１７、図１９に示す場合も、変
位センサ５、６、或いは振動検出器１０Ａ、１０Ｂは、
加振振動とそこに僅かに重畳したコリオリ振動を同時に
同一センサで検出し、これを電気的に分離して質量流量
Ｑに変換する。Further, also in the cases shown in FIGS. 17 and 19, the displacement sensors 5 and 6 or the vibration detectors 10A and 10B are
Exciting vibration and Coriolis vibration slightly superposed thereon are simultaneously detected by the same sensor, and electrically separated to be converted into a mass flow rate Q.
【００１１】そして、コリオリ振動の振幅は、平均流速
が１ｍ／ｓで加振振動の振幅の数百〜千分の一しかない
ので、コリオリ成分を分離するのは容易ではなく、誤差
発生の大きな要因となっている。Since the amplitude of the Coriolis vibration is only several hundred to one thousandth of the amplitude of the vibration with the average flow velocity of 1 m / s, it is not easy to separate the Coriolis component and a large error occurs. It is a factor.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な構成として、加振振動成分とコリオ
リ振動成分を、加振モードの種類、歪ゲージの固定位
置、および歪検出の種類を組み合わせて、構造的に分離
することにより、ノイズの少ないコリオリ信号を得るこ
とを目的とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vibration vibration component and a Coriolis vibration component, a vibration mode type, a fixed position of a strain gauge, and a strain. The purpose is to obtain a Coriolis signal with less noise by combining the types of detection and structurally separating them.
【００１３】そのために、請求項１に記載された構成と
して、コリオリ信号検出手段に剪断歪検出、加振モード
に曲げモード加振を用いるときには、両端が支持部材に
固定され測定流体が内部を流れる曲管形状のチューブ
と、先の支持部材を支点として先のチューブに曲げ振動
をさせる曲げモードで加振させる第１加振手段と、先の
チューブの特定方向に配置されかつ先の曲げモード加振
で生じる曲げ加振剪断歪がほぼゼロになる先のチューブ
の特定位置に設けられ曲げ歪を除去して先の測定流体に
より生じるコリオリ剪断歪を検出する第１歪検出手段と
を具備し、このコリオリ剪断歪に対応する先の測定流体
の質量流量を出力するようにしたものである。Therefore, when shear strain detection is used as the Coriolis signal detection means and bending mode vibration is used as the vibration mode as the structure described in claim 1, both ends are fixed to the support member and the measurement fluid flows inside. A tube having a curved tube shape, a first vibrating means for vibrating in a bending mode for bending vibration of the preceding tube with the supporting member as a fulcrum, and a bending mode applied in a specific direction of the preceding tube. And a first strain detecting means for detecting the Coriolis shear strain generated by the fluid to be measured by removing the bending strain provided at a specific position of the tube where the bending excitation shear strain generated by the vibration becomes substantially zero, The mass flow rate of the measured fluid corresponding to the Coriolis shear strain is output.
【００１４】第２の構成（請求項２）は、コリオリ信号
検出手段として剪断歪検出、加振モードとして捩れモー
ド加振を用いる。第３の構成（請求項３）は、コリオリ
信号検出手段として剪断歪検出、加振モードとして曲げ
モード加振を用い、さらに加振信号検出手段として剪断
歪検出、加振モードとして曲げモード加振を用いる。In the second configuration (claim 2), shear strain detection is used as the Coriolis signal detection means, and torsion mode vibration is used as the vibration mode. A third configuration (claim 3) uses shear strain detection as the Coriolis signal detection means, bending mode excitation as the excitation mode, and further shear strain detection as the excitation signal detection means and bending mode excitation as the excitation mode. To use.
【００１５】第４の構成（請求項４）は、コリオリ信号
検出手段として剪断歪検出、加振モードとして捩れモー
ド加振を用い、さらに加振信号検出手段として剪断歪検
出、加振モードとして捩れモード加振を用いる。In a fourth configuration (claim 4), shear strain detection is used as the Coriolis signal detection means, twist mode excitation is used as the vibration mode, and shear strain detection is used as the vibration signal detection means and twist is used as the vibration mode. Use mode excitation.
【００１６】第５の構成（請求項５）は、コリオリ信号
検出手段として曲げ歪検出、加振モードとして曲げモー
ド加振を用いる。第６の構成（請求項６）は、コリオリ
信号検出手段として曲げ歪検出、加振モードとして捩れ
モード加振を用いる。The fifth configuration (claim 5) uses bending strain detection as the Coriolis signal detection means and bending mode vibration as the vibration mode. The sixth configuration (claim 6) uses bending strain detection as the Coriolis signal detection means and twist mode excitation as the excitation mode.
【００１７】第７の構成（請求項７）は、コリオリ信号
検出手段として曲げ歪検出、加振モードとして曲げモー
ド加振を用い、さらに加振信号検出手段として曲げ歪検
出、加振モードとして曲げモード加振を用いる。In a seventh configuration (claim 7), bending strain detection is used as Coriolis signal detection means, bending mode excitation is used as an excitation mode, and bending strain detection is performed as an excitation signal detection means and bending is performed as an excitation mode. Use mode excitation.
【００１８】第８の構成（請求項８）は、コリオリ信号
検出手段として曲げ歪検出、加振モードとして捩れモー
ド加振を用い、さらに加振信号検出手段として曲げ歪検
出、加振モードとして捩れモード加振を用いる。In an eighth structure (claim 8), bending distortion detection is used as Coriolis signal detection means, torsion mode excitation is used as an excitation mode, and bending distortion detection is used as an excitation signal detection means and torsion is used as an excitation mode. Use mode excitation.
【００１９】第９の構成（請求項９）は、コリオリ信号
検出手段として剪断歪検出、加振モードとして曲げモー
ド加振を用い、さらに加振信号検出手段として曲げ歪検
出、加振モードとして曲げモード加振を用いる。A ninth structure (claim 9) uses shear strain detection as Coriolis signal detection means, bending mode excitation as an excitation mode, and bending strain detection as an excitation signal detection means and bending as an excitation mode. Use mode excitation.
【００２０】第１０の構成（請求項１０）は、コリオリ
信号検出手段として曲げ歪検出、加振モードとして曲げ
モード加振を用い、さらに加振信号検出手段として剪断
歪検出、加振モードとして曲げモード加振を用いる。A tenth structure (claim 10) uses bending strain detection as the Coriolis signal detection means and bending mode vibration as the vibration mode, and further shear strain detection as the vibration signal detection means and bending as the vibration mode. Use mode excitation.
【００２１】第１１の構成（請求項１１）は、コリオリ
信号検出手段として剪断歪検出、加振モードとして捩れ
モード加振を用い、さらに加振信号検出手段として曲げ
歪検出、加振モードとして捩れモード加振を用いる。An eleventh structure (claim 11) uses shear strain detection as Coriolis signal detection means, twist mode excitation as an excitation mode, and bending strain detection as the excitation signal detection means and twist as an excitation mode. Use mode excitation.
【００２２】第１２の構成（請求項１２）は、コリオリ
信号検出手段として曲げ歪検出、加振モードとして捩れ
モード加振を用い、加振信号検出手段として剪断歪検
出、加振モードとして捩れモード加振を用いる。A twelfth structure (claim 12) uses bending strain detection as Coriolis signal detection means, twist mode excitation as an excitation mode, shear strain detection as excitation signal detection means, and torsion mode as an excitation mode. Use vibration.
【００２３】[0023]
【作 用】請求項１に記載された発明の作用は、以下の
通りである。すなわち、曲管形状のチューブは両端が支
持部材に固定され測定流体が内部を流れる。第１加振手
段は先の支持部材を支点として先のチューブに曲げ振動
をさせる曲げモードで加振させる。[Operation] The operation of the invention described in claim 1 is as follows. That is, both ends of the curved tube are fixed to the supporting member, and the measurement fluid flows inside. The first vibrating means vibrates in the bending mode in which the above tube is bent and vibrated with the above support member as a fulcrum.
【００２４】第１歪検出手段は先のチューブの特定方向
に配置されかつ先の曲げモード加振で生じる曲げ加振剪
断歪がほぼゼロになる先のチューブの特定位置に設けら
れ曲げ歪を除去して先の測定流体により生じるコリオリ
剪断歪を検出する。そして、このコリオリ剪断歪に対応
する先の測定流体の質量流量を出力する。The first strain detecting means is arranged in a specific direction of the previous tube and is provided at a specific position of the previous tube where the bending-exciting shear strain generated by the previous bending mode excitation becomes almost zero, and removes the bending strain. Then, the Coriolis shear strain caused by the measurement fluid is detected. Then, the mass flow rate of the measured fluid corresponding to the Coriolis shear strain is output.
【００２５】さらに、請求項２〜請求項１２は、請求項
１に記載された構成要素の加振モードとしての曲げ加振
と捩れ加振の組み合わせに、歪ゲージの固定位置を各加
振モードに対応する特異点に変更し、さらに歪検出の種
類として曲げ歪検出と剪断歪検出とを選定するが、その
作用は請求項１とほぼ同様である。Further, in the second to twelfth aspects, a combination of bending vibration and torsional vibration as the vibration modes of the constituent elements described in the first aspect, the fixed position of the strain gauge is set in each vibration mode. Is changed to a singular point corresponding to, and bending strain detection and shear strain detection are selected as the types of strain detection, but the operation is almost the same as that of claim 1.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は主として本発明の第１請求項に対応する
１実施例の構成を示す斜視図である。なお、説明の都合
上、支持部材の面に直角に延長される方向をＸ軸、支持
部材の長手方向をＹ軸、これらの双方に直角な方向をＺ
軸として、以下の説明をする。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view mainly showing the configuration of one embodiment corresponding to the first claim of the present invention. For convenience of description, the direction extending at right angles to the surface of the support member is the X axis, the longitudinal direction of the support member is the Y axis, and the direction perpendicular to both of these is the Z axis.
The axis will be described below.
【００２７】図１は曲げモードで加振する曲げ加振の状
態において剪断歪を検出する場合の構成を示す。１１は
支持部材であり、この支持部材１１にＵ字状の曲管であ
るチューブ１２の両端１２Ａ、１２Ｂが固定されてい
る。このチューブ１２の中には測定流体Ｑが流される。FIG. 1 shows a structure for detecting shear strain in a bending vibration state in which a bending mode is applied. Reference numeral 11 denotes a support member, and both ends 12A and 12B of a tube 12 which is a U-shaped curved tube are fixed to the support member 11. A measurement fluid Q is flown into the tube 12.
【００２８】チューブ１２の頂部１２Ｃの近傍には加振
装置１３が配置され、両端１２Ａ、１２Ｂを結ぶ線を支
点としてＺ軸方向に上下にチューブ１２の頂部１２Ｃが
加振される。A vibrating device 13 is arranged in the vicinity of the top 12C of the tube 12, and the top 12C of the tube 12 is vibrated vertically in the Z-axis direction with a line connecting the both ends 12A and 12B as a fulcrum.
【００２９】一方、チューブ１２には曲げ加振の状態に
おいて生じる曲げ加振剪断歪がほぼゼロになるチューブ
１２の例えば後述する位置に設けられ曲げ歪を除去し
て測定流体Ｑが流れて生じるコリオリ剪断歪を検出する
第１歪検出センサ１４が設けられている。On the other hand, the tube 12 is provided at a position, for example, to be described later, of the tube 12 in which the bending-exciting shear strain generated in the bending-exciting state is substantially zero, and the bending strain is removed to cause the measurement fluid Q to flow and Coriolis. A first strain detection sensor 14 that detects shear strain is provided.
【００３０】この第１歪検出センサ１４は、後述する複
数の歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及びＲg4を各辺とする
ブリッジとして構成されている。そして、第１歪検出セ
ンサ１４の位置はのほか後述するように図示の、
などの位置でも良い。The first strain detection sensor 14 is configured as a bridge having a plurality of strain gauges R g1 , R g2 , R g3 , and R g4, which will be described later, on each side. The position of the first strain detection sensor 14 is also shown in the figure, as will be described later.
It may be a position such as.
【００３１】図２は捩れモードで加振する捩れ加振の状
態において剪断歪を検出する場合の構成を示す。１１は
支持部材であり、この支持部材１１にＵ字状の曲管であ
るチューブ１２の両端１２Ａ、１２Ｂが固定されている
点については図１に示す場合と同じである。FIG. 2 shows a structure for detecting shear strain in a torsional vibration state in which vibration is applied in a torsion mode. Reference numeral 11 denotes a support member, and the point that both ends 12A and 12B of a tube 12 which is a U-shaped curved tube is fixed to the support member 11 is the same as that shown in FIG.
【００３２】チューブ１２の両端１２Ａと１２Ｂから延
長される平行部分には左右にそれぞれ加振装置１５と１
６が配置され、チューブ１２は両端１２Ａ、１２Ｂと頂
点１２Ｃとを結ぶ線Ｘ−Ｘ´を中心として上下に交互に
チューブ１２を捩じるように加振される。In the parallel portions extending from both ends 12A and 12B of the tube 12, right and left vibrating devices 15 and 1 are respectively provided.
6 are arranged, and the tube 12 is vibrated so that the tube 12 is alternately twisted up and down about a line XX ′ connecting both ends 12A and 12B and the apex 12C.
【００３３】一方、チューブ１２には捩れ加振の状態に
おいて生じる捩れ加振剪断歪がほぼゼロになるチューブ
１２の例えば後述する位置に設けられ曲げ歪を除去し
て測定流体Ｑが流れて生じるコリオリ剪断歪を検出する
第２歪検出センサ１７が設けられている。On the other hand, the tube 12 is provided at a position, for example, which will be described later, of the tube 12 in which the torsional excitation shear strain generated in the torsional excitation state is substantially zero, and the bending strain is removed so that the measurement fluid Q flows to cause Coriolis. A second strain detection sensor 17 that detects shear strain is provided.
【００３４】この第２歪検出センサ１７は、後述する複
数の歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及びＲg4を各辺とする
ブリッジで構成されている。そして、第２歪検出センサ
１７の位置はのほか後述するように図示の0などの
位置でも良い。The second strain detection sensor 17 is composed of a bridge having a plurality of strain gauges R g1 , R g2 , R g3 , and R g4, which will be described later, on each side. Further, the position of the second strain detection sensor 17 may be a position such as 0 shown in the figure as described later.
【００３５】図３は歪検出センサ１４、１７を構成する
歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及びＲ g4の具体的な配列を
示す配置図である。図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は
断面図である。FIG. 3 shows the strain detection sensors 14 and 17.
Strain gauge Rg1, Rg2, Rg3, And R g4A concrete array of
FIG. 3 (A) is a side view and FIG. 3 (B) is
FIG.
【００３６】歪ゲージＲg1とＲg4、歪ゲージＲg2とＲg3
は、それぞれの歪ゲージがチューブ１２の軸方向（ｒ方
向）に対して対称、通常は４５ｄｅｇ方向に貼り付けら
れている。Strain gauges R g1 and R g4 , strain gauges R g2 and R g3
, The respective strain gauges are attached symmetrically with respect to the axial direction (r direction) of the tube 12, usually in the 45 deg direction.
【００３７】これ等の歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及び
Ｒg4は、図４に示すように互にブリッジ状に接続されて
歪検出センサ１４が構成され、歪ゲージＲg1及びＲg4の
接続点と歪ゲージＲg2及びＲg3の接続点には電源電圧Ｅ
iが印加される。The strain gauges R g1 , R g2 , R g3 , and R g4 are connected to each other in a bridge shape as shown in FIG. 4 to form the strain detection sensor 14, and the strain gauges R g1 and R g1 and R g1. At the connection point of g4 and the connection points of strain gauges R g2 and R g3 , the power supply voltage E
i is applied.
【００３８】そして、歪ゲージＲg1及びＲg2の接続点
と、歪ゲージＲg3及びＲg4の接続点からは一般的には剪
断歪に対応するコリオリ信号ｅ01を取り出すことができ
る。つまり、図４に示すブリッジ構成は剪断歪を検出す
るときの構成である。From the connection point of the strain gauges R g1 and R g2 and the connection point of the strain gauges R g3 and R g4 , generally, the Coriolis signal e 01 corresponding to the shear strain can be taken out. That is, the bridge configuration shown in FIG. 4 is a configuration for detecting shear strain.
【００３９】このような接続により、コリオリ信号ｅ01
は ｅ01＝ＫS［（ΔＲg1／Ｒg1）−（ΔＲg4／Ｒg4） −（ΔＲg2／Ｒg2）＋（ΔＲg3／Ｒg3）］／４ ＝ＫS（ε1−ε4−ε2＋ε3）／４ として求めることができる。ここで各ε1〜ε4は各歪ゲ
ージの歪値を示す。With such a connection, the Coriolis signal e 01
Is e 01 = K S [(ΔR g1 / R g1 ) − (ΔR g4 / R g4 ) − (ΔR g2 / R g2 ) + (ΔR g3 / R g3 )] / 4 = K S (ε 1 −ε 4). It can be obtained as −ε 2 + ε 3 ) / 4. Here, each ε 1 to ε 4 indicates the strain value of each strain gauge.
【００４０】また、歪ゲージはチューブ１２の軸の回り
の剪断歪のみを検出できれば良く必ずしも図４に示す歪
ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及びＲg4の４個を必要とする
ものではない。Further, the strain gauge only needs to be able to detect the shear strain around the axis of the tube 12, and does not necessarily require the four strain gauges R g1 , R g2 , R g3 and R g4 shown in FIG. Absent.
【００４１】例えば、歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3及びＲ
g4のうち歪ゲージＲg2、Ｒg3を省略して、歪ゲージＲg1
とＲg4の２個を用いても検出できる。歪ゲージＲg1とＲ
g4を用いたときは、 ｅ01´＝ＫS［（ΔＲg1／Ｒg1）−（ΔＲg4／Ｒg4）］
／４ ＝ＫS（ε1−ε4）／４ になるように各歪ゲージを接続すれば良い。For example, strain gauges R g1 , R g2 , R g3 and R
Of g4 , the strain gauges R g2 and R g3 are omitted, and the strain gauge R g1
And R g4 can also be used for detection. Strain gauge R g1 and R
When g4 is used, e 01 ′ = K S [(ΔR g1 / R g1 ) − (ΔR g4 / R g4 )]
The strain gauges may be connected so that / 4 = K S (ε 1 −ε 4 ) / 4.
【００４２】次に、図１〜図４に示す構成に基づく実施
例の動作について説明することとなるが、この動作の説
明の前に加振モードとコリオリ振動のモードとの関係に
ついて説明する。Next, the operation of the embodiment based on the configuration shown in FIGS. 1 to 4 will be described. Before explaining this operation, the relationship between the vibration mode and the Coriolis vibration mode will be described.
【００４３】図５（Ａ）は図１に対応する曲げ加振のと
きの振動形状を模式的に示した模式図である。チューブ
１２はＭ2が基準位置であり、Ｍ1とＭ3との間で矢印の
ように加振装置１３により振動させる。FIG. 5A is a schematic diagram corresponding to FIG. 1 and schematically showing the vibration shape during bending vibration. The tube 12 has a reference position of M 2 and is vibrated by a vibration device 13 between M 1 and M 3 as indicated by an arrow.
【００４４】図５（Ｂ）は図２に対応する捩れ加振のと
きの振動形状を模式的に示した模式図である。チューブ
１２はＭ5が基準位置であり、加振装置１５、１６によ
りＭ4とＭ6との間でＸ−Ｘ´軸を中心として上下に交互
にチューブ１２を捩じるように加振される。FIG. 5B is a schematic diagram corresponding to FIG. 2 and schematically showing a vibration shape at the time of torsional vibration. The tube 12 has a reference position of M 5 and is vibrated by vibrating devices 15 and 16 so that the tube 12 is alternately twisted vertically between M 4 and M 6 about the XX ′ axis. It
【００４５】図６はチューブ１２に生じる応力関係を説
明する説明図である。図６（Ａ）ではチューブ１２に生
じる最大曲げ歪（応力）σmを、図６（Ｂ）ではチュー
ブ１２に生じる捩れによる剪断歪（応力）τmをそれぞ
れを定義している。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the stress relationship occurring in the tube 12. In FIG. 6A, the maximum bending strain (stress) σ m generated in the tube 12 is defined, and in FIG. 6B, the shear strain (stress) τ m due to the twist generated in the tube 12 is defined.
【００４６】図７は図８〜図１１に示す特性解析のベー
スとなる有限要素法によるチューブの解析モデルの形状
を示す。そして、チューブ１２を全長７６７．７ｍｍと
し、個々の四角は解析モデルの節点を示しており、１〜
１８１の番号が付けられている。FIG. 7 shows the shape of the analysis model of the tube by the finite element method, which is the basis of the characteristic analysis shown in FIGS. The tube 12 has a total length of 767.7 mm, and each square represents a node of the analytical model.
The number 181 is attached.
【００４７】図８は図５（Ａ）に示す曲げ加振の状態で
チューブの各点に発生する最大曲げ歪σmを、チューブ
の一端Ｓから他端Ｅに至る距離の関数として求めたもの
である。[0047] Figure 8 Figure 5 the maximum bending strain sigma m generated at each point of the tube in a state of bending vibration (A), the ones determined as a function of the distance to reach the other end E from one end S of the tube Is.
【００４８】これは、測定流体Ｑを流さないで曲げ加振
を行ってチューブ１２の各点に発生する曲げ歪σmを算
定したものであり、との２点で曲げ加振曲げ歪がゼ
ロであることを示している。は頂点１２Ｃに対応す
る。This is to calculate the bending strain σ m generated at each point of the tube 12 by performing bending excitation without flowing the measurement fluid Q, and the bending excitation bending strain is zero at these two points. Is shown. Corresponds to the vertex 12C.
【００４９】図９は図５（Ｂ）に示す捩れ加振の状態で
チューブの各点に発生する最大曲げ歪σmを、チューブ
の一端Ｓから他端Ｅに至る距離の関数として求めたもの
である。FIG. 9 shows the maximum bending strain σ m generated at each point of the tube as a function of the distance from one end S to the other end E of the tube under the torsional vibration shown in FIG. 5B. Is.
【００５０】これは、測定流体Ｑを流さないで捩れ加振
を行ってチューブ１２の各点に発生する曲げ歪σmを算
定したものであり、との２点で捩れ加振曲げ歪がゼ
ロであることを示している。This is to calculate the bending strain σ m generated at each point of the tube 12 by performing the torsional vibration without flowing the measurement fluid Q, and the torsional bending strain is zero at these two points. Is shown.
【００５１】図１０は図５（Ａ）に示す曲げ加振の状態
でチューブの各点に発生する剪断歪τを、チューブの一
端Ｓから他端Ｅに至る距離の関数として求めたものであ
る。これは、測定流体Ｑを流さないで曲げ加振を行って
チューブ１２の各点に発生する剪断歪τを算定したもの
であり、ととの３点で曲げ加振剪断歪がゼロであ
ることを示している。は頂点１２Ｃに対応する。FIG. 10 shows the shear strain τ generated at each point of the tube under the bending vibration shown in FIG. 5A as a function of the distance from one end S to the other end E of the tube. . This is to calculate the shear strain τ generated at each point of the tube 12 by performing bending vibration without flowing the measurement fluid Q, and the bending vibration shear strain is zero at the three points Is shown. Corresponds to the vertex 12C.
【００５２】図１１は図５（Ｂ）に示す捩れ加振の状態
でチューブの各点に発生する剪断歪τを、チューブの一
端Ｓから他端Ｅに至る距離の関数として求めたものであ
る。これは、測定流体Ｑを流さないで捩れ加振を行って
チューブ１２の各点に発生する剪断歪τを算定したもの
であり、と0の２点で捩れ加振剪断歪がゼロである
ことを示している。FIG. 11 shows the shear strain τ generated at each point of the tube under the torsional vibration shown in FIG. 5B as a function of the distance from one end S to the other end E of the tube. . This is to calculate the shear strain τ generated at each point of the tube 12 by performing torsional vibration without flowing the measurement fluid Q, and the torsional excitation shear strain is zero at two points of 0 and. Is shown.
【００５３】なお、図８から図１１に示す各特性図にお
ける縦軸は、各モードにおいて独立して加振しているの
で、縦軸の絶対値との関係ではこれらの間に直接関連が
ないが、〜0に示す特異点との相互関係は互に対応
している。Since the vertical axis in each of the characteristic diagrams shown in FIGS. 8 to 11 vibrates independently in each mode, there is no direct relationship between them in relation to the absolute value of the vertical axis. However, the mutual relationships with the singularities shown in ~ 0 correspond to each other.
【００５４】さらに、これらの図８から図１１に示す各
特性図は、各々単独に各モードで加振を行ったときの曲
げ歪σmと剪断歪τとを示しているが、図１及び図２に
示す実際の構成では、これ等の曲げ歪σmと剪断歪τと
が混合されて発生する。Further, each of the characteristic diagrams shown in FIGS. 8 to 11 shows the bending strain σ m and the shear strain τ when the vibration is independently performed in each mode. In the actual configuration shown in FIG. 2, the bending strain σ m and the shear strain τ are mixed and generated.
【００５５】また、図８から図１１に示すＵ字状のチュ
ーブの各特性図において、一端Ｓから他端Ｅに至るチュ
ーブの全長をＬとすると、各特異点〜0に至る各点
の位置は、が０．４１Ｌ、が０．５９Ｌ、が０．
１７Ｌ、が０．５Ｌ、が０．８３Ｌ、が０．３２
Ｌ、が０．５Ｌ、が０．６８Ｌ、が０．３７Ｌ、
0が０．６３Ｌである。Further, in each characteristic diagram of the U-shaped tube shown in FIGS. 8 to 11, assuming that the total length of the tube from one end S to the other end E is L, the positions of each singular point to 0 Is 0.41L, is 0.59L, is 0.
17L, 0.5L, 0.83L, 0.32
L, 0.5L, 0.68L, 0.37L,
0 is 0.63L.
【００５６】まず、請求項１に対応する図１に示す曲げ
加振モードで剪断歪を検出する構成の動作について説明
する。この場合は測定流体が流れることにより捩れモー
ド状のコリオリ振動を引き起こす。First, the operation of the structure for detecting shear strain in the bending vibration mode shown in FIG. 1 corresponding to claim 1 will be described. In this case, the flow of the measurement fluid causes Coriolis vibration in a torsion mode.
【００５７】図１に示す曲げ加振の状態では、図５
（Ａ）に示す曲げモードの振動が発生させられるので、
図８に示す曲げ加振曲げ歪σmが発生するが、このほか
にこの曲げ加振により図１０に示す曲げ加振剪断歪τが
発生する。In the bending vibration state shown in FIG.
Since the bending mode vibration shown in (A) is generated,
The bending excitation bending strain σ m shown in FIG. 8 is generated, but in addition to this, the bending excitation shear strain τ shown in FIG. 10 is generated due to this bending excitation.
【００５８】さらに、曲げ加振の状態において測定流体
Ｑがチューブ１２に流れると、この測定流体Ｑによりコ
リオリ力が発生して図５（Ｂ）に示す捩れモード振動が
生じるので、これに対応して図９に示す曲げ加振捩れ曲
げ歪の成分を持つコリオリ信号の他に、図１１に示す曲
げ加振剪断歪の成分を持つコリオリ信号が発生する。Further, when the measurement fluid Q flows into the tube 12 in the bending vibration state, Coriolis force is generated by the measurement fluid Q and the torsion mode vibration shown in FIG. 5B is generated. In addition to the Coriolis signal having the component of bending-exciting torsional bending strain shown in FIG. 9, the Coriolis signal having the component of bending-exciting shearing strain shown in FIG. 11 is generated.
【００５９】このように、測定流体Ｑが流れている状態
では、或る１つのモードの加振に対して発生する歪みの
種類は４種類となるので、これらの中から不要な歪を除
去する必要がある。As described above, when the measurement fluid Q is flowing, there are four kinds of strains generated by the vibration of one mode, and unnecessary strains are removed from these. There is a need.
【００６０】図１に示す場合は、歪検出センサ１４は図
１０に示す、、の位置の何れか又はこれらの組み
合わせ位置に配置する。これにより、曲げ加振において
生じる剪断歪である曲げ加振剪断歪が除去される。In the case shown in FIG. 1, the strain detection sensor 14 is arranged at any one of the positions shown in FIG. Thereby, the bending-exciting shear strain, which is the shear strain generated in the bending-excitation, is removed.
【００６１】このときのコリオリ力により発生する剪断
歪τは図１１の、、の位置で示すようにゼロでな
い値を示すので、この剪断歪τを剪断歪を検出する歪検
出センサ１４で検出する。Since the shear strain τ generated by the Coriolis force at this time has a non-zero value as shown by the positions of and in FIG. 11, this shear strain τ is detected by the strain detection sensor 14 for detecting the shear strain. .
【００６２】このときに、、、の位置に対応して
発生する図８、図９に示す曲げ歪σ mは検出されない。
このようにして、コリオリ力により発生する剪断歪τの
みを検出することができる。この関係は図１２の中欄最
下行に示されている。At this time, corresponding to the positions of ,,,
Bending strain σ shown in FIGS. 8 and 9 that occurs mIs not detected.
In this way, the shear strain τ generated by the Coriolis force is
Can be detected. This relationship is shown in the middle column of Figure 12.
It is shown in the bottom row.
【００６３】次に、請求項２に対応する図２に示す捩れ
加振モードで剪断歪を検出する構成の動作について説明
する。この場合は測定流体が流れることにより曲げモー
ド状のコリオリ振動を引き起こす。Next, the operation of the structure for detecting shear strain in the torsional vibration mode shown in FIG. 2 corresponding to claim 2 will be described. In this case, the flow of the measurement fluid causes Coriolis vibration in a bending mode.
【００６４】捩れ加振モードでの剪断歪である捩れ加振
剪断歪は、図１１に示すように、0に示す位置でゼ
ロとなっているので、この位置に剪断歪を検出する歪検
出センサ１４を配置することにより捩れ加振剪断歪を除
去することができる。As shown in FIG. 11, the torsional vibration shearing strain, which is the shearing strain in the torsional vibration mode, is zero at the position indicated by 0. Therefore, the strain detecting sensor for detecting the shearing strain at this position. By disposing 14, the torsional excitation shear strain can be removed.
【００６５】このときに、、0の位置に対応して発
生する図８、図９に示す曲げ歪σmは検出されない。こ
のようにして、コリオリ力により発生する剪断歪τのみ
を検出することができる。この関係は図１２の右欄最下
行に示されている。At this time, the bending strain σ m shown in FIGS. 8 and 9 which corresponds to the position 0 is not detected. In this way, only the shear strain τ generated by the Coriolis force can be detected. This relationship is shown in the bottom row of the right column of FIG.
【００６６】請求項３は、請求項１に示す信号検出の構
成に、曲げモードでの剪断歪である曲げ加振剪断歪を検
出する歪検出センサを加えたものである。このような加
振信号を検出するには、図１１に示す捩れ剪断歪τがゼ
ロになる、0の位置に対応して歪検出センサ１４を
配置するすれば良い。According to a third aspect of the present invention, a strain detecting sensor for detecting a bending vibration shear strain which is a shear strain in a bending mode is added to the signal detecting structure of the first aspect. In order to detect such an excitation signal, the strain detection sensor 14 may be arranged corresponding to the position where the torsional shear strain τ shown in FIG. 11 becomes zero.
【００６７】これらの位置では、図１０に示すように曲
げ加振剪断歪はゼロではなく所定の大きさで得られる。
なお、この場合に、、0の位置に対応して発生する
図８、図９に示す曲げ歪σmは、剪断歪を検出する歪検
出センサ１４では検出されない。At these positions, as shown in FIG. 10, the bending oscillating shear strain is not zero but is obtained with a predetermined magnitude.
In this case, the bending strain σ m shown in FIGS. 8 and 9 which occurs at the position of 0 is not detected by the strain detection sensor 14 which detects shear strain.
【００６８】したがって、請求項３の構成は、加振関係
については図１２の中欄中行に示され、コリオリ信号関
係については中欄最下行に示され、この中欄中行と中欄
最下行の合成として構成される。Therefore, according to the structure of claim 3, the vibration relationship is shown in the middle row of the middle column in FIG. 12, and the Coriolis signal relationship is shown in the bottom row of the middle column. Composed as a composite.
【００６９】請求項４は、請求項２に示す信号検出の構
成に、捩れモードでの剪断歪である捩れ加振剪断歪を検
出する歪検出センサを加えたものである。このような加
振信号を検出するには、図１０に示す曲げ剪断歪τがゼ
ロになる、、の位置に対応して歪検出センサ１４
を配置すれば良い。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the signal detecting structure of the second aspect, a strain detecting sensor for detecting a torsional excitation shear strain which is a shear strain in the torsion mode is added. In order to detect such an excitation signal, the bending shear strain τ shown in FIG.
Should be placed.
【００７０】これらの位置では、図１１に示すように捩
れ加振剪断歪はゼロではなく所定の大きさで得られる。
なお、この場合に、、、の位置に対応して発生す
る図８、図９に示す曲げ歪σmは、剪断歪を検出する歪
検出センサ１４では検出されない。At these positions, as shown in FIG. 11, the torsional excitation shear strain is obtained with a predetermined magnitude rather than zero.
Note that, in this case, the bending strain σ m shown in FIGS. 8 and 9 that occurs corresponding to the positions of, is not detected by the strain detection sensor 14 that detects shear strain.
【００７１】したがって、請求項４の構成は、加振関係
については図１２の右欄中行に示され、コリオリ信号関
係については右欄最下行に示され、この右欄中行と右欄
最下行の合成として構成される。Therefore, according to the structure of claim 4, the vibration relationship is shown in the middle row of the right column in FIG. 12, and the Coriolis signal relationship is shown in the bottom row of the right column. The middle row of the right column and the bottom row of the right column of FIG. Composed as a composite.
【００７２】以上で、剪断歪を検出する歪検出センサ１
４をベースとして用いる構成についての説明は終了す
る。次に、曲げ歪を検出する歪検出センサをベースとし
て用いる構成について説明する。As described above, the strain detection sensor 1 for detecting the shear strain
The description of the configuration using 4 as the base is finished. Next, a configuration using a strain detection sensor that detects bending strain as a base will be described.
【００７３】図１３は、曲げ歪を検出する歪検出センサ
の構成を示す構成図である。歪ゲージＲg1、Ｒg2、
Ｒg3、及びＲg4は図４に示すものと同一であるが、これ
等の結線が異なっている。FIG. 13 is a block diagram showing the structure of a strain detection sensor for detecting bending strain. Strain gauge R g1 , R g2 ,
R g3 and R g4 are the same as those shown in FIG. 4, but their connections are different.
【００７４】これ等の歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及び
Ｒg4は、図１３に示すように互にブリッジ状に接続され
て歪検出センサ１８が構成され、歪ゲージＲg1及びＲg3
の接続点と歪ゲージＲg2及びＲg4の接続点には電源電圧
Ｅiが印加される。つまり、図１３に示す構成は、図４
に示す構成と歪ゲージＲg3とＲg4の位置が互に入れ替え
られてある。[0074] like strain gauges R g1, R g2, R g3, and R g4 are strain detection sensors 18 are connected each other like a bridge as shown in FIG. 13 is configured, the strain gauges R g1 and R g3
The power supply voltage E i is applied to the connection point of the strain gauges R g2 and R g4 . That is, the configuration shown in FIG.
The configuration and the positions of the strain gauges R g3 and R g4 are exchanged with each other.
【００７５】歪ゲージＲg1及びＲg2の接続点と、歪ゲー
ジＲg3及びＲg4の接続点からは一般的には曲げ歪に対応
するコリオリ信号ｅ01を取り出すことができる。つま
り、図１８に示すブリッジ構成は曲げ歪を検出するとき
の構成である。Generally, the Coriolis signal e 01 corresponding to bending strain can be taken out from the connection point of the strain gauges R g1 and R g2 and the connection point of the strain gauges R g3 and R g4 . That is, the bridge configuration shown in FIG. 18 is a configuration for detecting bending strain.
【００７６】このような接続により、コリオリ信号ｅ02
は ｅ02＝ＫS［（ΔＲg1／Ｒg1）＋（ΔＲg4／Ｒg4） −（ΔＲg2／Ｒg2）−（ΔＲg3／Ｒg3）］／４ ＝ＫS（ε1＋ε4−ε2−ε3）／４ として求めることができる。With such a connection, the Coriolis signal e 02
Is e 02 = K S [(ΔR g1 / R g1 ) + (ΔR g4 / R g4 ) − (ΔR g2 / R g2 ) − (ΔR g3 / R g3 )] / 4 = K S (ε 1 + ε 4 −) It can be obtained as ε 2 −ε 3 ) / 4.
【００７７】また、歪ゲージはチューブ１２の軸の回り
の剪断歪のみを検出できれば良く必ずしも図１３に示す
歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3、及びＲg4の４個を必要とす
るものではない。Further, the strain gauge need only be capable of detecting the shear strain around the axis of the tube 12, and does not necessarily require the four strain gauges R g1 , R g2 , R g3 and R g4 shown in FIG. Absent.
【００７８】例えば、歪ゲージＲg1、Ｒg2、Ｒg3及びＲ
g4のうち歪ゲージＲg2、Ｒg3を省略して、歪ゲージＲg1
とＲg4の２個を用いても検出できる。歪ゲージＲg1とＲ
g4を用いたときは、 ｅ01´＝ＫS［（ΔＲg1／Ｒg1）＋（ΔＲg4／Ｒg4）］
／４ ＝ＫS（ε1＋ε4）／４ になるように各歪ゲージを接続すれば良い。For example, strain gauges R g1 , R g2 , R g3 and R
Of g4 , the strain gauges R g2 and R g3 are omitted, and the strain gauge R g1
And R g4 can also be used for detection. Strain gauge R g1 and R
When g4 is used, e 01 ′ = K S [(ΔR g1 / R g1 ) + (ΔR g4 / R g4 )]
The strain gauges may be connected so that / 4 = K S (ε 1 + ε 4 ) / 4.
【００７９】次に、請求項５に対応する曲げ加振モード
で曲げ歪を検出する構成の動作について説明する。この
場合は測定流体が流れることにより捩れモード状のコリ
オリ振動を引き起こす。Next, the operation of the structure for detecting bending strain in the bending vibration mode according to claim 5 will be described. In this case, the flow of the measurement fluid causes Coriolis vibration in a torsion mode.
【００８０】曲げ加振モードでの曲げ歪である曲げ加振
曲げ歪は、図８に示すように、に示す位置でゼロと
なっているので、この位置に曲げ歪を検出する歪検出セ
ンサ１８を配置することにより曲げ加振曲げ歪を除去す
ることができる。The bending strain, which is the bending strain in the bending vibration mode, is zero at the position shown in, as shown in FIG. 8. Therefore, the strain detection sensor 18 for detecting the bending strain at this position is shown. By arranging, it is possible to remove bending vibration bending strain.
【００８１】このときに、、の位置に対応して発生
する図１０、図１１に示す剪断歪τは検出されない。こ
のようにして、コリオリ力により発生する曲げ歪σmの
みを検出することができる。この関係は図１４の中欄最
下行に示されている。At this time, the shear strain τ shown in FIGS. 10 and 11 corresponding to the position of is not detected. In this way, only the bending strain σ m generated by the Coriolis force can be detected. This relationship is shown in the bottom row of the middle column of FIG.
【００８２】請求項６に対応する捩れ加振モードで曲げ
歪を検出する構成の動作について説明する。この場合は
測定流体が流れることにより曲げモード状のコリオリ振
動を引き起こす。The operation of the configuration for detecting bending strain in the torsional vibration mode corresponding to claim 6 will be described. In this case, the flow of the measurement fluid causes Coriolis vibration in a bending mode.
【００８３】捩れ加振モードでの曲げ歪である捩れ加振
曲げ歪は、図９に示すように、、に示す位置でゼ
ロとなっているので、この位置に曲げ歪を検出する歪検
出センサ１８を配置することにより捩れ加振曲げ歪を除
去することができる。As shown in FIG. 9, the torsional excitation bending strain, which is the bending strain in the torsional excitation mode, is zero at the position indicated by, and therefore the strain detection sensor for detecting the bending strain at this position. By arranging 18, it is possible to remove the torsional excitation bending strain.
【００８４】このときに、、、の位置に対応して
発生する図１０、図１１に示す剪断歪τは検出されな
い。このようにして、コリオリ力により発生する曲げ歪
σmのみを検出することができる。この関係は図１４の
右欄最下行に示されている。At this time, the shear strain τ shown in FIGS. 10 and 11 which occurs at the positions of, and is not detected. In this way, only the bending strain σ m generated by the Coriolis force can be detected. This relationship is shown in the bottom row of the right column of FIG.
【００８５】請求項７は、請求項５に示す信号検出の構
成に、曲げモードでの曲げ歪である曲げ加振曲げ歪を検
出する歪検出センサ１８を加えたものである。このよう
な加振信号を検出するには、図９に示す曲げ歪σmがゼ
ロになる、、の位置に対応して歪検出センサ１８
を配置するすれば良い。A seventh aspect of the present invention is a signal detection structure according to the fifth aspect, further comprising a strain detecting sensor 18 for detecting a bending excitation bending strain which is a bending strain in a bending mode. In order to detect such an excitation signal, the strain detection sensor 18 corresponding to the position where the bending strain σ m shown in FIG.
Should be placed.
【００８６】これらの位置では、図８に示すように曲げ
加振曲げ歪はゼロではなく所定の大きさで得られる。な
お、この場合に、、、の位置に対応して発生する
図１０、図１１に示す剪断歪τは曲げ歪を検出する歪検
出センサ１８では検出されない。At these positions, as shown in FIG. 8, the bending excitation bending strain is not zero but is obtained with a predetermined magnitude. In this case, the shear strain τ shown in FIG. 10 and FIG. 11 generated corresponding to the positions of, is not detected by the strain detection sensor 18 that detects bending strain.
【００８７】したがって、請求項７の構成は、加振関係
については図１４の中欄中行に示され、コリオリ信号関
係については中欄最下行に示され、この中欄中行と中欄
最下行の合成として構成される。Therefore, the configuration of claim 7 is shown in the middle column middle line of FIG. 14 for the vibration relation, and in the middle column bottom line for the Coriolis signal relation. Composed as a composite.
【００８８】請求項８は、請求項６に示す信号検出の構
成に、捩れモードでの曲げ歪である捩れ加振曲げ歪を検
出する歪検出センサ１８を加えたものである。このよう
な加振信号を検出するには、図８に示す曲げ歪σがゼロ
になる、の位置に対応して歪検出センサ１８を配置
するすれば良い。An eighth aspect of the present invention is the signal detecting structure according to the sixth aspect, further comprising a strain detecting sensor 18 for detecting a torsional excitation bending strain which is a bending strain in a torsion mode. In order to detect such an excitation signal, the strain detection sensor 18 may be arranged corresponding to the position where the bending strain σ shown in FIG. 8 becomes zero.
【００８９】これらの位置では、図９に示すように捩れ
加振曲げ歪はゼロではなく所定の大きさで得られる。な
お、この場合に、、の位置に対応して発生する図１
０、図１１に示す剪断歪τは曲げ歪を検出する歪検出セ
ンサ１８では検出されない。At these positions, as shown in FIG. 9, the torsional excitation bending strain is not zero but is obtained with a predetermined magnitude. It should be noted that, in this case, the position corresponding to the position of
0, the shear strain τ shown in FIG. 11 is not detected by the strain detection sensor 18 that detects bending strain.
【００９０】したがって、請求項８の構成は、加振関係
については図１４の右欄中行に示され、コリオリ信号関
係については右欄最下行に示され、この右欄中行と右欄
最下行の合成として構成される。Therefore, the structure of claim 8 is shown in the middle row of the right column of FIG. 14 for the vibration relation, and in the bottom row of the right column for the Coriolis signal relation. Composed as a composite.
【００９１】以上で、曲げ歪を検出する歪検出センサ１
８をベースとして用いる構成についての説明は終了す
る。次に、剪断歪を検出する歪検出センサと曲げ歪を検
出する歪検出センサを混用する構成について説明する。As described above, the strain detection sensor 1 for detecting bending strain
The description of the configuration using 8 as the base is completed. Next, a configuration in which a strain detection sensor that detects shear strain and a strain detection sensor that detects bending strain are used together will be described.
【００９２】請求項９は、請求項１に示す曲げモードで
剪断歪を検出するコリオリ信号検出手段に、曲げモード
での曲げ歪である曲げ加振曲げ歪を検出する歪検出セン
サ１８を加振信号検出手段として加えたものである。こ
の関係は図１５に例１として示してある。According to a ninth aspect of the present invention, the Coriolis signal detecting means for detecting the shear strain in the bending mode according to the first aspect is provided with a strain detecting sensor 18 for detecting the bending strain which is the bending strain in the bending mode. It is added as a signal detecting means. This relationship is shown as Example 1 in FIG.
【００９３】請求項１０は、請求項５に示す捩れモード
で曲げ歪を検出するコリオリ信号検出手段に、曲げモー
ドでの剪断歪である曲げ加振剪断歪を検出する歪検出セ
ンサ１４を加振信号検出手段として加えたものである。
この関係は図１５に例２として示してある。According to a tenth aspect of the invention, the Coriolis signal detecting means for detecting the bending strain in the twist mode shown in the fifth aspect is provided with a strain detecting sensor 14 for detecting a bending vibration shear strain which is the shear strain in the bending mode. It is added as a signal detecting means.
This relationship is shown as Example 2 in FIG.
【００９４】請求項１１は、請求項２に示す曲げモード
で剪断歪を検出するコリオリ信号検出手段に、捩れモー
ドでの曲げ歪である捩れ加振曲げ歪を検出する歪検出セ
ンサ１８を加振信号検出手段として加えたものである。
この関係は図１５に例３として示してある。According to an eleventh aspect, the Coriolis signal detecting means for detecting the shear strain in the bending mode according to the second aspect is provided with a strain detecting sensor 18 for detecting the torsional excitation bending strain which is the bending strain in the torsional mode. It is added as a signal detecting means.
This relationship is shown as Example 3 in FIG.
【００９５】請求項１２は、請求項６に示す捩れモード
で曲げ歪を検出するコリオリ信号検出手段に、捩れモー
ドでの剪断歪である捩れ加振剪断歪を検出する歪検出セ
ンサ１４を加振信号検出手段として加えたものである。
この関係は図１５に例４として示してある。According to a twelfth aspect of the invention, the Coriolis signal detecting means for detecting the bending strain in the twisting mode according to the sixth aspect is provided with a strain detecting sensor 14 for detecting a torsional excitation shearing strain which is a shearing strain in the torsional mode. It is added as a signal detecting means.
This relationship is shown as Example 4 in FIG.
【００９６】図１６は信号処理部の構成を示すブロック
図である。この信号処理部２０は、図１或いは図２に示
すセンサ部（各請求項の構成を含む）から出力される各
種のコリオリ信号或いは各種の加振信号を処理する。FIG. 16 is a block diagram showing the structure of the signal processing unit. The signal processing unit 20 processes various Coriolis signals or various excitation signals output from the sensor unit (including the configurations of the claims) shown in FIG. 1 or 2.
【００９７】なお、以下の信号処理は説明の便宜上、加
振信号を用いる場合をベースとして説明するが、加振信
号が一定であれば、加振信号を用いなくてもコリオリ信
号のみで信号処理をして質量流量信号を算出することが
できる。For convenience of description, the following signal processing will be described based on the case where the excitation signal is used. However, if the excitation signal is constant, the signal processing is performed using only the Coriolis signal without using the excitation signal. Then, the mass flow rate signal can be calculated.
【００９８】流量計メカ部２１は、例えば、支持部材１
１、チューブ１２、加振装置１３、１５、１６などから
構成され、このチューブ１２の上に歪ゲージＲg1、
Ｒg2、Ｒ g3、及びＲg4が固定されている。The flow meter mechanical section 21 is, for example, the support member 1
From 1, tube 12, vibrating device 13, 15, 16 etc.
Strain gauge R is constructed on this tube 12.g1,
Rg2, R g3, And Rg4Is fixed.
【００９９】これらの歪ゲージは、図１４或いは図１８
で示すようなブリッジ状に結線され、剪断歪、或いは曲
げ歪を含むコリオリ信号ｅ01、ｅ02を出力する。これを
増幅器２２を介して増幅して振幅比検出回路２３の一方
の入力端にコリオリ信号ｅCとして出力する。These strain gauges are shown in FIG. 14 or FIG.
Are connected in a bridge shape as shown by and output Coriolis signals e 01 and e 02 including shear strain or bending strain. This is amplified through the amplifier 22 and output as the Coriolis signal e C to one input end of the amplitude ratio detection circuit 23.
【０１００】また、チューブ１２の上には加振信号検出
用として図１４或いは図１８で示すような結線におい
て、各ゲージがそれぞれの特異点に配置され、各加振モ
ードに対応して、曲げ加振剪断歪、曲げ加振曲げ歪、捩
れ加振剪断歪、及び捩れ加振曲げ歪の何れかを含む加振
信号ｅeが出力される。On the tube 12, in order to detect the excitation signal, each gauge is arranged at each singular point in the connection as shown in FIG. 14 or FIG. 18, and the bending is performed according to each excitation mode. A vibration signal e e including any of the vibration shear strain, the bending vibration bending strain, the torsion vibration shear strain, and the torsion vibration bending strain is output.
【０１０１】これを増幅器２４を介して増幅して振幅比
検出回路２３の一方の入力端に加振信号Ｅeとして出力
すると共に、この加振信号Ｅeは駆動回路２５を介して
流量計メカ部２１の加振装置１３、又は１５、１６を駆
動し、チューブ１２の振幅を一定に制御する。[0102] This and outputs as one excitation signal E e to the input of the amplifier 24 is amplified through the amplitude ratio detection circuit 23, the excitation signal E e flowmeter mechanism via the drive circuit 25 The vibration device 13 or 15, 16 of the section 21 is driven to control the amplitude of the tube 12 to be constant.
【０１０２】振幅比検出回路２３は、例えば同期整流回
路と積分回路等を用いて、これらのコリオリ信号ｅCと
加振信号Ｅeとの振幅比、或いは位相差を演算して質量
流量信号Ｅfとして出力する。The amplitude ratio detection circuit 23 uses, for example, a synchronous rectification circuit and an integration circuit to calculate the amplitude ratio or phase difference between the Coriolis signal e C and the vibration signal E e, and the mass flow rate signal E. Output as f .
【０１０３】なお、今までの説明では、信号を検出する
検出ゲージとして、通常の歪ゲージを主体として説明し
たが、この歪ゲージには例えば圧電素子を用いて歪（或
いは応力）を検出するゲージなども含まれる。In the above description, a normal strain gauge is mainly used as a detection gauge for detecting a signal. However, for this strain gauge, for example, a piezoelectric element is used to detect strain (or stress). Also included.
【０１０４】歪ゲージは上下流の対称な位置に２個所あ
ってもよい。このような対称構造をとることにより振動
系の安定性が増加する。さらに、２つのセンサの出力の
差動をとれば耐振性を向上させることができる。Two strain gauges may be provided at symmetrical positions on the upstream and downstream sides. By adopting such a symmetrical structure, the stability of the vibration system is increased. Furthermore, the vibration resistance can be improved by taking the differential of the outputs of the two sensors.
【０１０５】各実施例では、Ｕ字形の単管をベースとし
て説明したが、２本の平行管を用いるなどの複数管につ
いても、各々のチューブについて指定個所にゲージを設
置することにより単管の場合と同様な効果が得られる。
さらに、複数本での差動の効果でゼロ点の安定性や耐振
性の向上が期待できる。In each of the embodiments, a U-shaped single tube is used as a base, but a plurality of tubes, such as two parallel tubes, may be installed by setting a gauge at a designated position for each tube. The same effect as the case can be obtained.
Further, it is possible to expect the stability of the zero point and the improvement of the vibration resistance due to the differential effect of a plurality of lines.
【０１０６】各実施例では、Ｕ字管をベースとして説明
したが、これらの他に半円形管、Ω形状の管などの各種
の変形が可能である。それぞれの形状に加振モード変形
による加振歪が発生しない点にゲージを設置することに
より実施例と同様な効果が得られる。In each of the embodiments, the U-shaped tube has been described as a base, but various modifications such as a semicircular tube and an Ω-shaped tube are possible in addition to these. The same effect as that of the embodiment can be obtained by installing a gauge at a point where the vibration distortion due to the vibration mode deformation does not occur in each shape.
【０１０７】[0107]
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明の請求項１、２、５、６に記載された発明
によれば、各加振モードにおいて測定流体が流れた状態
で生じる各種歪のうち先ず加振成分の所定形式歪が抑圧
される位置に対応ゲージを配置しコリオリ力による所定
形式歪のみを検出するゲージにより質量流量を算出する
ようにしたので、コリオリ信号検出手段によりコリオリ
振動成分を直接検出することができ、信号処理も簡単と
なり、しかもＳ／Ｎが良く、簡単な回路で高精度、高安
定な検出が出来る。As described above in detail with reference to the embodiments, according to the invention described in claims 1, 2, 5, and 6 of the present invention, the state in which the measurement fluid flows in each vibration mode Among the various strains that occur in step 1, the corresponding gauge is placed at the position where the prescribed type distortion of the excitation component is suppressed, and the mass flow rate is calculated by the gauge that detects only the prescribed type distortion due to the Coriolis force. The Coriolis vibration component can be directly detected by the means, the signal processing can be simplified, the S / N is good, and the simple circuit enables highly accurate and highly stable detection.
【０１０８】また、その他の請求項に記載された発明に
よれば、このコリオリ信号検出手段に加えて、加振成分
を検出する構成として各加振モードにおいて測定流体が
流れた状態で生じる各種歪のうちコリオリ成分の所定形
式歪が抑圧される対応ゲージを配置し加振成分による所
定形式歪のみを検出するゲージを用いて信号処理をする
ようにしたので、温度などの環境変化や経年変化でコリ
オリ信号が変動してもこれ等の比を演算することによ
り、より安定な質量流量に比例した信号を得ることがで
きる。Further, according to the invention described in the other claims, in addition to the Coriolis signal detecting means, various distortions generated in a state in which the measurement fluid flows in each vibration mode as a structure for detecting a vibration component Among them, a corresponding gauge that suppresses the predetermined format distortion of the Coriolis component is arranged, and the signal processing is performed using the gauge that detects only the predetermined format distortion due to the excitation component, so it is possible to change due to environmental changes such as temperature and secular change Even if the Coriolis signal fluctuates, a more stable signal proportional to the mass flow rate can be obtained by calculating these ratios.
【図１】本発明の１実施例の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例の構成を示す構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of another embodiment of the present invention.
【図３】図１或いは図２に示す実施例における歪ゲージ
の配置を示す配置図である。FIG. 3 is a layout drawing showing the layout of strain gauges in the embodiment shown in FIG. 1 or FIG.
【図４】図１或いは図２に示す実施例において剪断歪を
検出するときの結線を示す結線図である。FIG. 4 is a connection diagram showing connection when shear strain is detected in the embodiment shown in FIG. 1 or FIG.
【図５】加振モードの動作を模式的に示した模式図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing an operation in a vibration mode.
【図６】チューブに生じる応力関係を説明する説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a stress relationship generated in a tube.
【図７】特性解析のベースとなる有限要素法によるチュ
ーブの解析モデルを示す。FIG. 7 shows an analytical model of a tube by the finite element method, which is the basis of characteristic analysis.
【図８】曲げモード加振の状態で生じる曲げ歪の特性を
示す解析図である。FIG. 8 is an analysis diagram showing characteristics of bending strain generated in a bending mode excitation state.
【図９】捩れモード加振の状態で生じる曲げ歪の特性を
示す解析図である。FIG. 9 is an analysis diagram showing characteristics of bending strain generated in a torsion mode excitation state.
【図１０】曲げモード加振の状態で生じる剪断歪の特性
を示す解析図である。FIG. 10 is an analysis diagram showing characteristics of shear strain generated in a bending mode excitation state.
【図１１】捩れモード加振の状態で生じる剪断歪の特性
を示す解析図である。FIG. 11 is an analysis diagram showing characteristics of shear strain generated in a torsion mode excitation state.
【図１２】各加振モードで歪検出手段として剪断歪を検
出するときのゲージの位置関係を示す配置図である。FIG. 12 is an arrangement diagram showing a positional relationship of gauges when a shear strain is detected as strain detection means in each vibration mode.
【図１３】図１或いは図２に示す実施例において曲げ歪
を検出するときの結線を示す結線図である。FIG. 13 is a connection diagram showing connection when detecting bending strain in the embodiment shown in FIG. 1 or FIG.
【図１４】各加振モードで歪検出手段として曲げ歪を検
出するときのゲージの位置関係を示す配置図である。FIG. 14 is a layout diagram showing a positional relationship of gauges when a bending strain is detected as a strain detecting means in each vibration mode.
【図１５】各加振モードで歪検出手段として剪断歪と曲
げ歪を混合して検出するときのゲージの位置関係を示す
配置図である。FIG. 15 is an arrangement diagram showing a positional relationship of gauges when a mixture of shear strain and bending strain is detected as a strain detecting means in each vibration mode.
【図１６】信号処理部の構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a signal processing unit.
【図１７】従来の第１のコリオリ質量流量計の構成を示
す概念図である。FIG. 17 is a conceptual diagram showing a configuration of a first conventional Coriolis mass flowmeter.
【図１８】図１７に示すコリオリ質量流量計の動作を説
明する説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an operation of the Coriolis mass flowmeter shown in FIG. 17.
【図１９】従来の第２のコリオリ質量流量計の構成を示
す斜視図である。FIG. 19 is a perspective view showing a configuration of a second conventional Coriolis mass flowmeter.
１、８ チューブ ２、３ 固定端 ４ 加振器 ５、６ 変位センサ ９、１３ 加振装置 １０Ａ、１０Ｂ 振動検出器 １１ 支持部材 １２ チューブ １４、１８ 歪検出センサ ２０ 信号処理部 ２３ 振幅比検出回路 ２５ 駆動回路 1, 8 Tubes 2, 3 Fixed end 4 Vibrator 5, 6 Displacement sensor 9, 13 Vibration device 10A, 10B Vibration detector 11 Support member 12 Tube 14, 18 Strain detection sensor 20 Signal processing unit 23 Amplitude ratio detection circuit 25 drive circuit
Claims (12)
を流れる曲管形状のチューブと、前記支持部材を支点と
して前記チューブに曲げ振動をさせる曲げモードで加振
させる第１加振手段と、前記チューブの特定方向に配置
されかつ前記曲げモード加振で生じる曲げ加振剪断歪が
ほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ曲げ
歪を除去して前記測定流体により生じるコリオリ剪断歪
を検出する第１歪検出手段とを具備し、このコリオリ剪
断歪に対応する前記測定流体の質量流量を出力すること
を特徴とするコリオリ質量流量計。1. A curved tube-shaped tube having both ends fixed to a support member, through which a measurement fluid flows, and a first vibrating means for vibrating in a bending mode in which the support member serves as a fulcrum to bend and vibrate the tube. , The Coriolis shear strain generated by the measurement fluid is removed by removing the bending strain provided in a specific position of the tube, which is arranged in a specific direction of the tube and the bending excitation shear strain generated by the bending mode excitation becomes substantially zero. A Coriolis mass flowmeter, comprising: a first strain detecting means for detecting, and outputting a mass flow rate of the measurement fluid corresponding to the Coriolis shear strain.
を流れる曲管形状のチューブと、前記チューブの両端を
結ぶ軸の中央部と曲管の頂部とを結ぶ捩れ軸を中心とし
て左右のチューブを互に反対方向に捩れ振動をさせる捩
れモードで加振させる第２加振手段と、前記チューブの
特定方向に配置されかつ前記捩れモード加振で生じる捩
れ加振剪断歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置
に設けられ曲げ歪を除去して前記測定流体により生じる
コリオリ剪断歪を検出する第２歪検出手段とを具備し、
このコリオリ剪断歪に対応する前記測定流体の質量流量
を出力することを特徴とするコリオリ質量流量計。2. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a support member and through which a measurement fluid flows, and a left and right centered on a twist axis connecting a central portion of an axis connecting both ends of the tube and a top portion of the curved tube. Second vibrating means for vibrating the tubes in a twisting mode in which they vibrate in opposite directions to each other, and a torsional shearing strain which is arranged in a specific direction of the tube and is generated by the torsional mode vibration is substantially zero. A second strain detecting means which is provided at a specific position of the tube and which removes bending strain to detect Coriolis shear strain generated by the measurement fluid;
A Coriolis mass flowmeter, which outputs a mass flow rate of the measurement fluid corresponding to the Coriolis shear strain.
を流れる曲管形状のチューブと、前記支持部材を支点と
して前記チューブに曲げ振動をさせる曲げモードで加振
させる第１加振手段と、前記チューブの特定方向に配置
されかつ前記曲げモード加振で生じる曲げ加振剪断歪が
ほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ曲げ
歪を除去して前記測定流体により生じるコリオリ剪断歪
を検出する第１歪検出手段と、前記コリオリ剪断歪がほ
ぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ曲げ歪
を除去して前記曲げ加振剪断歪を検出する第３歪検出手
段とを具備し、この曲げ加振剪断歪と前記コリオリ剪断
歪とを用いてこれ等に対応する前記測定流体の質量流量
を出力することを特徴とするコリオリ質量流量計。3. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a first vibrating means for vibrating in a bending mode in which the supporting member serves as a fulcrum to bend and vibrate the tube. , The Coriolis shear strain generated by the measurement fluid is removed by removing the bending strain provided in a specific position of the tube, which is arranged in a specific direction of the tube and the bending excitation shear strain generated by the bending mode excitation becomes substantially zero. A first strain detecting unit for detecting the strain; and a third strain detecting unit provided at a specific position of the tube where the Coriolis shear strain is substantially zero and removing the bending strain to detect the bending vibration shear strain. A Coriolis mass flowmeter which outputs the mass flow rate of the measurement fluid corresponding to the bending vibration shear strain and the Coriolis shear strain.
を流れる曲管形状のチューブと、前記チューブの両端を
結ぶ軸の中央部と曲管の頂部とを結ぶ捩れ軸を中心とし
て左右のチューブを互に反対方向に捩れ振動をさせる捩
れモードで加振させる第２加振手段と、前記チューブの
特定方向に配置されかつ前記捩れモード加振で生じる捩
れ加振剪断歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置
に設けられ曲げ歪を除去して前記測定流体により生じる
コリオリ剪断歪を検出する第２歪検出手段と、前記コリ
オリ剪断歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置に
設けられ曲げ歪を除去して前記捩れ加振剪断歪を検出す
る第４歪検出手段とを具備し、この捩れ加振剪断歪と前
記コリオリ剪断歪とを用いてこれ等に対応する前記測定
流体の質量流量を出力することを特徴とするコリオリ質
量流量計。4. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a left and right centered on a twist axis connecting a central portion of an axis connecting both ends of the tube and a top portion of the curved tube. Second vibrating means for vibrating the tubes in a torsion mode in which they vibrate in opposite directions to each other, and a torsional excitation shear strain which is arranged in a specific direction of the tube and which is generated by the vibration in the torsion mode becomes almost zero. Second strain detection means provided at a specific position of the tube for removing bending strain and detecting Coriolis shear strain generated by the measurement fluid, and bending provided at a specific position of the tube where the Coriolis shear strain becomes substantially zero. A fourth strain detecting means for removing strain to detect the torsional excitation shear strain, and using the torsional excitation shear strain and the Coriolis shear strain, the mass flow rate of the measurement fluid corresponding thereto. To Coriolis mass flowmeter, characterized in that the force.
を流れる曲管形状のチューブと、前記支持部材を支点と
して前記チューブに曲げ振動をさせる曲げモードで加振
させる第１加振手段と、前記チューブの特定方向に配置
されかつ前記曲げモード加振で生じる曲げ加振曲げ歪が
ほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ剪断
歪を除去して前記測定流体により生じるコリオリ曲げ歪
を検出する第５歪検出手段とを具備し、このコリオリ曲
げ歪に対応する前記測定流体の質量流量を出力すること
を特徴とするコリオリ質量流量計。5. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a first vibrating means for vibrating in a bending mode in which the supporting member serves as a fulcrum to bend and vibrate the tube. , Is arranged in a specific direction of the tube, and the bending vibration generated by the bending mode vibration causes bending strain to be substantially zero. The shear strain is removed at a specific position of the tube to remove the Coriolis bending strain generated by the measurement fluid. A Coriolis mass flowmeter, comprising: a fifth strain detecting means for detecting, and outputting a mass flow rate of the measurement fluid corresponding to the Coriolis bending strain.
を流れる曲管形状のチューブと、前記チューブの両端を
結ぶ軸の中央部と曲管の頂部とを結ぶ捩れ軸を中心とし
て左右のチューブを互に反対方向に捩れ振動をさせる捩
れモードで加振させる第２加振手段と、前記チューブの
特定方向に配置されかつ前記捩れモード加振で生じる捩
れ加振曲げ歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置
に設けられ剪断歪を除去して前記測定流体により生じる
コリオリ曲げ歪を検出する第６歪検出手段とを具備し、
このコリオリ曲げ歪に対応する前記測定流体の質量流量
を出力することを特徴とするコリオリ質量流量計。6. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a support member and through which a measurement fluid flows, and a left and right side centered on a torsion axis connecting a central portion of an axis connecting the both ends of the tube and a top portion of the curved tube. Second vibrating means for vibrating the tubes in a twisting mode in which they vibrate in opposite directions to each other, and a torsional bending strain which is arranged in a specific direction of the tube and is generated by the torsional mode vibration becomes substantially zero. A sixth strain detecting means which is provided at a specific position of the tube and which removes shear strain and detects Coriolis bending strain caused by the measurement fluid;
A Coriolis mass flowmeter, which outputs a mass flow rate of the measurement fluid corresponding to the Coriolis bending strain.
を流れる曲管形状のチューブと、前記支持部材を支点と
して前記チューブに曲げ振動をさせる曲げモードで加振
させる第１加振手段と、前記チューブの特定方向に配置
されかつ前記曲げモード加振で生じる曲げ加振曲げ歪が
ほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ剪断
歪を除去して前記測定流体により生じるコリオリ曲げ歪
を検出する第５歪検出手段と、前記コリオリ曲げ歪がほ
ぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ剪断歪
を除去して前記曲げ加振曲げ歪を検出する第７歪検出手
段とを具備し、この曲げ加振曲げ歪と前記コリオリ曲げ
歪とを用いてこれ等に対応する前記測定流体の質量流量
を出力することを特徴とするコリオリ質量流量計。7. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a first vibrating means for vibrating in a bending mode in which the supporting member serves as a fulcrum to bend and vibrate the tube. , Is arranged in a specific direction of the tube, and the bending vibration generated by the bending mode vibration causes bending strain to be substantially zero. The shear strain is removed at a specific position of the tube to remove the Coriolis bending strain generated by the measurement fluid. A fifth strain detecting unit for detecting the strain; and a seventh strain detecting unit provided at a specific position of the tube where the Coriolis bending strain is substantially zero and removing the shear strain to detect the bending vibration bending strain. A Coriolis mass flowmeter which outputs the mass flow rate of the measured fluid corresponding to the bending excitation bending strain and the Coriolis bending strain.
を流れる曲管形状のチューブと、前記チューブの両端を
結ぶ軸の中央部と曲管の頂部とを結ぶ捩れ軸を中心とし
て左右のチューブを互に反対方向に捩れ振動をさせる捩
れモードで加振させる第２加振手段と、前記チューブの
特定方向に配置されかつ前記捩れモード加振で生じる捩
れ加振曲げ歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置
に設けられ剪断歪を除去して前記測定流体により生じる
コリオリ曲げ歪を検出する第６歪検出手段と、前記コリ
オリ曲げ歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置に
設けられ剪断歪を除去して前記捩れ加振曲げ歪を検出す
る第８歪検出手段とを具備し、この捩れ加振曲げ歪と前
記コリオリ曲げ歪とを用いてこれ等に対応する前記測定
流体の質量流量を出力することを特徴とするコリオリ質
量流量計。8. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a left and right centered on a torsion axis connecting a central portion of an axis connecting both ends of the tube and a top portion of the curved tube. Second vibrating means for vibrating the tubes in a twisting mode in which they vibrate in opposite directions to each other, and a torsional bending strain which is arranged in a specific direction of the tube and is generated by the torsional mode vibration becomes substantially zero. Sixth strain detecting means provided at a specific position of the tube to remove shear strain and detect Coriolis bending strain generated by the measurement fluid; and shearing provided at a specific position of the tube where the Coriolis bending strain becomes almost zero. Eighth strain detecting means for removing the strain to detect the torsion-excited bending strain, and using the torsion-excited bending strain and the Coriolis bending strain, the mass flow rate of the measurement fluid corresponding to them. To Coriolis mass flowmeter, characterized in that the force.
を流れる曲管形状のチューブと、前記支持部材を支点と
して前記チューブに曲げ振動をさせる曲げモードで加振
させる第１加振手段と、前記チューブの特定方向に配置
されかつ前記曲げモード加振で生じる曲げ加振剪断歪が
ほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ曲げ
歪を除去して前記測定流体により生じるコリオリ剪断歪
を検出する第１歪検出手段と、コリオリ曲げ歪がほぼゼ
ロになる前記チューブの特定位置に設けられ剪断歪を除
去して前記曲げ加振曲げ歪を検出する第７歪検出手段と
を具備し、この曲げ加振曲げ歪と前記コリオリ剪断歪と
を用いてこれ等に対応する前記測定流体の質量流量を出
力することを特徴とするコリオリ質量流量計。9. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a first vibrating means for vibrating in a bending mode in which the supporting member is used as a fulcrum to bend and vibrate the tube. , The Coriolis shear strain generated by the measurement fluid is removed by removing the bending strain provided in a specific position of the tube, which is arranged in a specific direction of the tube and the bending excitation shear strain generated by the bending mode excitation becomes substantially zero. A first strain detecting unit for detecting the strain, and a seventh strain detecting unit provided at a specific position of the tube where the Coriolis bending strain is substantially zero and removing the shear strain to detect the bending vibration bending strain. A Coriolis mass flowmeter, which outputs the mass flow rate of the measurement fluid corresponding to these bending excitation bending strain and the Coriolis shear strain.
部を流れる曲管形状のチューブと、前記支持部材を支点
として前記チューブに曲げ振動をさせる曲げモードで加
振させる第１加振手段と、前記チューブの特定方向に配
置されかつ前記曲げモード加振で生じる曲げ加振曲げ歪
がほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ剪
断歪を除去して前記測定流体により生じるコリオリ曲げ
歪を検出する第５歪検出手段と、コリオリ剪断歪がほぼ
ゼロになる前記チューブの特定位置に設けられ曲げ歪を
除去して前記曲げ加振剪断歪を検出する第３歪検出手段
とを具備し、この曲げ加振剪断歪と前記コリオリ剪断歪
とを用いてこれ等に対応する前記測定流体の質量流量を
出力することを特徴とするコリオリ質量流量計。10. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a supporting member and through which a measurement fluid flows, and a first vibrating means for vibrating in a bending mode in which the supporting member serves as a fulcrum to bend and vibrate the tube. , Is arranged in a specific direction of the tube, and the bending vibration generated by the bending mode vibration causes bending strain to be substantially zero. The shear strain is removed at a specific position of the tube to remove the Coriolis bending strain generated by the measurement fluid. A fifth strain detecting means for detecting; and a third strain detecting means provided at a specific position of the tube where the Coriolis shear strain is substantially zero and removing the bending strain to detect the bending vibration shear strain, A Coriolis mass flowmeter characterized by using the bending vibration shear strain and the Coriolis shear strain to output a mass flow rate of the measurement fluid corresponding to these.
部を流れる曲管形状のチューブと、前記チューブの両端
を結ぶ軸の中央部と曲管の頂部とを結ぶ捩れ軸を中心と
して左右のチューブを互に反対方向に捩れ振動をさせる
捩れモードで加振させる第２加振手段と、前記チューブ
の特定方向に配置されかつ前記捩れモード加振で生じる
捩れ加振剪断歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位
置に設けられ曲げ歪を除去して前記測定流体により生じ
るコリオリ剪断歪を検出する第２歪検出手段と、コリオ
リ曲げ歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設
けられ剪断歪を除去して前記捩れ加振曲げ歪を検出する
第８歪検出手段とを具備し、この捩れ加振曲げ歪と前記
コリオリ曲げ歪とを用いてこれ等に対応する前記測定流
体の質量流量を出力することを特徴とするコリオリ質量
流量計。11. A tube having a curved tube shape whose both ends are fixed to a support member and through which a measurement fluid flows, and a left and right centered on a twist axis connecting a central portion of an axis connecting both ends of the tube and a top portion of the curved tube. Second vibrating means for vibrating the tubes in a torsion mode in which they vibrate in opposite directions to each other, and a torsional excitation shear strain which is arranged in a specific direction of the tube and which is generated by the vibration in the torsion mode becomes almost zero. Second strain detection means provided at a specific position of the tube to remove bending strain and detect Coriolis shear strain generated by the measurement fluid, and shear strain provided at a specific position of the tube where the Coriolis bending strain becomes substantially zero. And an eighth strain detecting means for detecting the torsional excitation bending strain, and using the torsional excitation bending strain and the Coriolis bending strain, the mass flow rate of the measurement fluid corresponding to them is determined. Out Coriolis mass flowmeter, characterized by.
部を流れる曲管形状のチューブと、前記チューブの両端
を結ぶ軸の中央部と曲管の頂部とを結ぶ捩れ軸を中心と
して左右のチューブを互に反対方向に捩れ振動をさせる
捩れモードで加振させる第２加振手段と、前記チューブ
の特定方向に配置されかつ前記捩れモード加振で生じる
捩れ加振曲げ歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位
置に設けられ剪断歪を除去して前記測定流体により生じ
るコリオリ曲げ歪を検出する第６歪検出手段と、コリオ
リ剪断歪がほぼゼロになる前記チューブの特定位置に設
けられ曲げ歪を除去して前記捩れ加振剪断歪を検出する
第４歪検出手段とを具備し、この捩れ加振剪断歪と前記
コリオリ剪断歪とを用いてこれ等に対応する前記測定流
体の質量流量を出力することを特徴とするコリオリ質量
流量計。12. A curved tube-shaped tube having both ends fixed to a support member, through which a measuring fluid flows, and a left and right centered on a torsion axis connecting a central portion of an axis connecting both ends of the tube and a top portion of the curved tube. Second vibrating means for vibrating the tubes in a twisting mode in which they vibrate in opposite directions to each other, and a torsional bending strain which is arranged in a specific direction of the tube and is generated by the torsional mode vibration becomes substantially zero. Sixth strain detecting means provided at a specific position of the tube to remove shear strain and detect Coriolis bending strain caused by the measurement fluid, and bending strain provided at a specific position of the tube where the Coriolis shear strain becomes almost zero. And a fourth strain detecting means for detecting the torsional excitation shear strain, and using the torsional excitation shear strain and the Coriolis shear strain, the mass flow rate of the measurement fluid corresponding to them is determined. Out Coriolis mass flowmeter, characterized by.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29050493A JP3200826B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Coriolis mass flowmeter |
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|---|---|---|---|
| JP29050493A JP3200826B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Coriolis mass flowmeter |
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| JPH07139986A true JPH07139986A (en) | 1995-06-02 |
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| JP (1) | JP3200826B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003513264A (en) * | 1999-10-29 | 2003-04-08 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | Coriolis flowmeter for large flow with reduced dimensions |
| WO2006031215A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Micro Motion, Inc. | A method and apparatus for measuring flow through a conduit by measuring coriolis coupling between two vibration modes |
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-
1993
- 1993-11-19 JP JP29050493A patent/JP3200826B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010175556A (en) * | 1999-10-29 | 2010-08-12 | Micro Motion Inc | Coriolis flowmeter for large fluid flow with decreased dimension |
| WO2006031215A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Micro Motion, Inc. | A method and apparatus for measuring flow through a conduit by measuring coriolis coupling between two vibration modes |
| US7441469B2 (en) | 2004-09-09 | 2008-10-28 | Micro Motion, Inc. | Method and apparatus for measuring flow through a conduit by measuring the Coriolis coupling between two vibration modes |
| US7706987B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-04-27 | Micro Motion, Inc. | In-flow determination of left and right eigenvectors in a Coriolis flowmeter |
| JP2017510806A (en) * | 2014-04-07 | 2017-04-13 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | Apparatus and method for detecting asymmetric flow in an oscillating flow meter |
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