KR20050111643A - 코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 장치 및방법 - Google Patents

코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

하나 이상의 유동관, 상기 하나 이상의 유동관에 연결된 구동 시스템, 상기 하나 이상의 유동관에 연결된 균형 시스템을 포함하는 코리올리 유량계에 있어서, 상기 균형 시스템은 상기 균형 시스템의 운동량이 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 크기와 위치가 정해진다.

Description

코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR FORCE BALANCING OF A CORIOLIS FLOW METER}
본 발명은 코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 것이다.
코리올리 질량 유량계와 같이, 진동 도관 센서는 일반적으로 물질을 포함하는 진동 도관의 운동을 탐지함으로써 작동한다. 진동하는 물질 주입 시스템의 진동 모드가 대체로 내부에 있는 도관 및 그 안에 포함된 물질의 결합된 질량, 강성 및 댐핑 특성에 의해 영향을 받기 때문에, 질량 유동, 밀도 등과 같은, 도관 내의 물질과 관련된 속성은 도관과 관련된 운동 변환기로부터 신호를 처리하여 결정된다.
일반적인 코리올리 질량 유량계는 파이프 라인 또는 다른 운반 시스템으로 일렬로 연결되어 시스템에서 물질, 예를 들면, 유체, 슬러리 등을 운반하는 하나 이상의 도관을 포함한다. 각각의 도관은 예를 들면, 단순 벤딩형, 토션형, 방사형, 및 연결형 모드를 포함하는 고유 진동 모드 세트로 보여 질 수 있다. 일반적인 코리올리 질량 유량 측정 분야에서, 도관은 물질이 도관을 통하는 유동할 때 하나 이상의 진동 모드에서 자극되어 도관의 운동이 도관을 따라 이격된 지점에서 측정된다. 자극은 액츄에이터, 예를 들면, 주기적 방법으로 도관을 교란하는 발성 코일(voice coil) 타입 구동기와 같은 전자기계 장치에 의해 일반적으로 제공된다. 질량 유량(mass flow rate)은 시간 지연 또는 변환기 위치에서 운동 간의 위상 차에 의해 결정될 수 있다.
시간 지연의 진폭은 매우 작고 종종 나노초(nanosecond)로 측정된다. 그러므로, 변환기 출력이 매우 정확하도록 하는 것이 필요하다. 변환기 정확성은 계기 구조의 비선형성 및 비대칭성에 의해 또는 외부의 힘으로부터 일어나는 운동으로 손상될 수 있다. 예를 들면, 균형 잡히지 않은 부품을 갖는 코리올리 질량 유량계는 계기의 구동 주파수로 그 케이스, 플랜지 및 파이프 라인을 진동시킬 수 있다. 이러한 진동은 마운트의 강도에 좌우되는 양으로 시간 지연 신호를 교란한다. 마운트의 강도가 일반적으로 알려져 있지 않고 시간과 온도에 걸쳐 변화하기 때문에, 불균형 부품의 결과는 보정될 수 없고 계기 측정에 중대하게 영향을 미친다. 이러한 불균형 진동 및 마운팅 진동의 결과는 균형을 이룬 유량계 디자인 및 운동의 불필요한 부품을 보정하는 신호 처리 기술을 이용하여 감소될 수 있다.
상술된 균형 진동은 진동의 단일 방향 Z방향만을 포함한다. Z방향은 도관이 진동하는 대로 변위를 갖는 방향이다. 파이프 라인에 따른 X방향 및 Z와 X방향에 대해 수직한 Y방향을 포함하는 다른 방향은 균형이 맞지 않는다. 이러한 기준 좌표 시스템은 코리올리 유량계가 Y방향으로 제 2 사인파형 힘을 생산하기 때문에 중요하다. 이러한 힘은 계기 에러가 되는, Y방향으로 불균형한 계기 진동을 발생시킨다.
이러한 제 2 힘의 하나의 공급원은 계기 구동기 조립체의 질량의 위치이다. 일반적인 구동기 조립체는 하나의 도관에 고정된 자석 및 또 다른 도관에 고정된 도전 와이어의 코일로 구성된다. Y진동은 구동기 자석의 질량 중심 및 유동관(flow conduit)의 중심 라인의 각각의 X-Y 평면 상에 있지 않은 구동기의 질량 중심에 의해 야기된다. X-Y 평면은 필수적으로 서로 이격된 도관이 서로 방해하는 것을 방지한다. 자석 및/또는 코일의 질량 중심은 코일이 자기장의 최적 위치에 있도록 자석의 단부와 축선이 동일한 것이 필요하기 때문에 그 평면으로부터 오프셋 된다.
유동관은 구동되어 진동될 때, 실제로 이동하지 않고 오히려 고정된 위치에 대해 주기적으로 벤딩한다. 이러한 벤딩은 고정 점(들)에 대해 근사적으로 회전하는 것으로 보인다. 그리고 나서 진동은 회전 중심, CR에 대한 작은 각도를 통해 주기적 회전인 것으로 보여질 수 있다. 각도 진동 진폭은 Z방향으로 목표된 진동 진폭으로부터 결정되고 거리, d는 구동기 위치에서 도관 중심의 회전 중심으로부터 결정된다. 진동의 각도 진폭, Δθ는 다음 관계로부터 결정된다.
Δθ = arctan(ΔZ/d) (1)
도관 중심 라인으로부터 구동기 부품(자석 또는 코일 조립체) 질량 중심의 오프셋은 구동기 질량 중심이 진동의 Y 성분을 갖게 한다. 구동기 부품 질량은 보통 도관 반경과 적어도 동일한 Z방향으로 오프셋을 갖는다. 그러므로 도관 중심 라인으로부터 각도 오프셋, Φ는 무시되지 않는다. 구동기 부품 질량은 유동관, Δθ와 동일한 각도 진폭으로 오프셋 위치에 대해 진동한다. 구동기 질량 중심을 회전 중심, CR에 연결시키는 라인에 대해 수직하게, 구동기 질량의 운동을 근사화하여, 구동기 질량의 Y방향 운동, ΔYm은 다음으로부터 해결될 수 있다.
ΔYm = ΔZ sin(Φ) (2)
구동기 부품 질량의 Y방향 운동은 계기 전체가 Y방향으로 진동하게 한다. 운동량의 보존은 자유롭게 현수된(suspended) 계기에 대해, 계기 전체의 Y방향 진동이 구동기 질량의 Y방향 진동 진폭과 계기 질량에 의해 나누어진 구동기 질량의 비율을 곱한 것이 동일할 것을 요구한다. 이러한 계기 전체의 Y진동은 드리이브 부품 질량 중심의 각도 오프셋과 관련된 Z 방향으로 목표된 도관 진동의 직접적 결과이다. 목표된 도관 진동과 목표되지 않은 계기 전체의 Y진동 간의 결합은 Y 진동 계기 댐핑이 Z 방향으로 유동관 진동을 댐핑하고, 유연한 계기 마운트가 도관 주파수를 낮추는 반면, 강성을 갖춘 계기 마운트가 도관 주파수를 높이는 것을 의미한다. 마운트 강성(mounting stiffness)의 도관 주파수에 있어서의 변화는 계기에서 높은 Y진동 진폭으로 실험적으로 관찰되어 진다. 도관 주파수가 유체 밀도를 결정하는데 이용되고 주파수가 또한 도관 강성의 표시이기 때문에 문제점이 있다. 마운트 강성에 의한 도관 강성의 변화는 계기의 측정 계수를 변화시킨다. 구동 진동과 로컬 주변의 직접 결합은 또한 계기의 불안정한 제로점(어떤 유동도 존재하기 않을 때 유동 신호)이 된다.
도 1은 코리올리 유량계의 도면이고,
도 2는 코리올리 유량계의 구동기의 도면이고,
도 3은 코리올리 계기의 유동관의 X축선 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 균형 시스템이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 균형 시스템이다.
본 발명은 크기와 위치를 정하여 구동 시스템을 완전하게 균형 잡게 하는 균형 시스템을 이용하는 불균형 진동력과 관련된 문제점을 해결하게 한다.
균형 시스템의 몇몇 실시예는 구동기 부품으로서 유동관의 대향 측면에 위치된 Y균형 질량을 포함한다. 균형 질량은 구동기와 Y 균형 질량을 더하여 결합된 질량 중심이 도관 중심 라인의 X-Y평면에 놓이도록 크기와 위치가 정해진다.
몇몇 실시예에서, 액티브-y-밸런스(active-y-balances)라고 불리는 균형 장치는 유동관(들) 위에 배치된다. 액티브-y-밸런스는 판 스프링의 일 단부와 구동기에 근접하게 유동관에 부착된 판스프링의 다른 단부가 연결된 질량으로 구성된다. 액티브-y-밸런스는 자석과 코일의 질량 중심의 위치 및 유량계 구성의 형태(즉, 단일 도는 이중 도관)에 따라 하나 또는 양쪽 도관에 이용된다.
액티브-y-밸런스는 Y방향으로 액티브-y-밸런스 질량을 이동시키 위해 Z 방향 도관 운동을 이용하여 작동한다. 액티브-y-밸런스의 Y 방향 운동량은 구동 부품의 Y방향 운동량을 균형 잡도록 설계되어 케이스 및 주위 흔들림을 예방할 수 있다. 평형 원리에 의해, 이것은 또한 계기가 주변 진동 및 댐핑에 영향 받지 않게 한다.
양태
본 발명의 일 양태는
하나 이상의 유동관;
상기 하나 이상의 유동관에 연결되는 구동 시스템;
상기 하나 이상의 유동관에 연결된 균형 시스템을 포함하며,
상기 균형 시스템은 상기 균형 시스템의 운동량이 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 크기와 위치가 정해지는 코리올리 유량계이다.
바람직하게 상기 균형 시스템은 균형 질량을 포함한다.
바람직하게 상기 균형 시스템은 상기 구동 시스템 및 상기 균형 시스템의 결합된 질량 중심이 하나 이상의 유동관 중심 라인의 평면에 근접하게 놓이도록 크기와 위치가 정해진다.
바람직하게 상기 균형 시스템은 판 스프링을 이용하여 하나 이상의 유동관에 연결되는 균형 질량을 포함한다.
바람직하게 상기 판 스프링 강성 및 상기 균형 질량은 상기 균형 시스템의 고유 주파수가 상기 유량계의 구동 주파수 미만이 되도록 한다.
바람직하게 상기 균형 시스템이 상기 하나 이상의 유동관과 다른 위상으로 진동한다.
바람직하게 상기 균형 시스템이 상기 구동 부품으로부터 상기 하나 이상의 유동관의 반대편에 위치하고 상기 유동관의 평면과 실질적으로 45도로 배향된다.
바람직하게 상기 균형 시스템이 상기 구동 부품으로부터 상기 하나 이상의 유동관의 반대편에 위치된다.
바람직하게 상기 균형 시스템은 상기 균형 시스템의 운동량이 구동 운동에 대해 수직한 방향으로 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 크기와 위치가 정해진다.
본 발명의 추가적인 양태는 하나 이상의 유동관을 구비하는 코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법으로서,
상기 하나 이상의 유동관에 구동 시스템을 연결하는 단계;
상기 하나 이상의 유동관에 균형 시스템을 연결하는 단계; 및
상기 균형 시스템의 운동량이 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정해지는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 방법은 균형 질량을 이용하여 상기 균형 시스템을 형성하는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 방법은 상기 구동 시스템 및 상기 균형 시스템의 결합된 질량 중심이 상기 하나 이상의 유동관 중심 라인의 평면에 근접하게 놓이도록 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게 상기 하나 이상의 유동관에 균형 시스템을 연결하는 단계는 판 스프링을 이용하여 상기 하나 이상의 유동관에 균형 질량을 연결하는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 방법은 상기 균형 시스템의 고유 주파수가 상기 유량계의 구동 주파수 이하가 되도록 상기 판 스프링 강성 및 상기 균형 질량을 선택하는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 방법은 상기 하나 이상의 유동관과 다른 위상으로 균형 시스템을 진동시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 균형 시스템의 위치를 정하는 단계는 상기 구동 시스템으로부터 상기 하나 이상의 도관의 반대측에 균형 시스템을 위치시키는 단계; 및
상기 유동관의 평면에 대해 실질적으로 45도로 상기 균형 시스템을 배향시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 방법은 상기 구동 시스템으로부터 상기 하나 이상의 유동관의 반대측에 균형 시스템을 위치시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계는 상기 균형 시스템의 운동량이 구동 운동에 대해 수직한 방향으로 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계를 포함한다.
도 1 내지 도 5와 다음의 상세한 설명은 본 발명의 가장 양호한 모드를 만들고 이용하는 방식을 당업자에게 설명하는 특별한 실시예를 기술한다. 발명의 원리를 설명하기 위해, 몇몇의 통상적인 양태는 단순화되고 생략되어 진다. 당업자는 본 발명의 사상 내에서 주어진 이러한 실시예로부터 변화를 통찰할 수 있다. 당업자는 아래에 기술된 특징들이 본 발명의 다중 변화를 형성하는 다양한 방법으로 결합될 수 있다는 것을 통찰할 것이다. 결과적으로, 본 발명은 아래의 특별한 실시예 범위로 제한되지 않으며 청구 범위 및 이의 균등 범위로 제한된다.
도 1은 유량계 조립체(10) 및 계기 전자 기기부(20)를 포함하는 코리올리 유량계(5)를 도시한다. 계기 전자 기기부(20)는 도선(100)을 통해 계기 조립체에 연결되어 밀도, 질량 유량, 체적 유량, 전체 질량 유량, 온도, 및 경로(26)에 대한 다른 정보를 제공한다. 본 발명은 구동기, 픽오프 센서, 유동관의 수 또는 작동하는 진동 모드에 관계없이 어떤 타입의 코리올리 유량계에 의해서도 이용될 수 있다는 것이 당업자에게 명백해야 한다.
유량계 조립체(10)는 한 쌍의 플랜지(101 및 101'), 매니폴드(102 및 102'), 구동기(104), 픽오프 센서(105-105'), 및 유동관(103A 및 103B)를 포함한다. 구동기(104) 및 픽오프 센서(105 및 105')는 유동관(103A 및 103B)에 연결된다.
플랜지(101 및 101')는 매니폴드(102 및 102')에 부착된다. 매니폴드(102 및 102')는 간격판(106)의 대향 단부에 부착된다. 간격판(106)은 매니폴드(102 및 102') 사이에 간격을 유지하여 유동관(103A 및 103B)에서의 목표되지 않는 진동을 예방한다. 유량계 조립체(10)가 측정되는 물질을 운반하는 파이프라인(미도시) 내부로 삽입될 때, 물질은 플랜지(101)를 관통해 유량계 조립체(10)로 들어가고, 물질의 총량이 유동관(103A 및 103 B)에 들어가도록 지시하는 입구 매니폴드(102)를 통과하여, 유동관(103A 및 103B)을 관통해 흐르고, 플랜지(101')를 관통해 계기 조립체(10)를 나오는 출구 매니폴드(102') 내로 돌아온다.
유동관(103A 및 103B)은 입구 매니폴드(102)와 출구 매니폴드(102')에 적합하게 선택 및 장착되어 실질적으로 동일한 질량 분배, 관성 운동량, 그리고 벤딩 축선 W--W 및 W'--W' 각각에 대한 탄성 모듈을 갖는다. 유동관은 본질적으로 평행인 형태로 매니폴드로부터 외측으로 연장된다.
유동관(103A-B)은 각각의 벤딩 축선(W 및 W')에 대해 반대 방향으로 구동기(104)에 의해 구동되며, 이는 유량계의 벤딩 모드에서 첫째 작동이다. 구동기(104)는 유동관(103A)에 장착된 자석 및 유동관(103B)에 장착된 대향 코일과 같이, 매우 잘 알려진 배치 중 하나를 포함한다. 교류 전류는 대향 코일을 관통해 흘러서 양쪽 도관이 진동하게 한다. 적합한 구동 신호는 구동기(104)에 연결된 도선(110)을 통해 계기 전자 기기부(20)에 의해 활용된다. 도 1의 설명은 코리올리 유량계의 작동의 실시예로서만 제공되고 본 발명의 설명에 한정되지 않도록 의도된다.
계기 전자 기기부(20)는 도선(111 및 111') 각각에 센서 신호를 보낸다. 계기 전자 기기부(20)는 도선(110)에 구동기(104)가 유동관(103A 및 103B)을 진동하게 하는 구동 신호를 발생시킨다. 계기 전자 기기부(20)는 질량 유량을 계산하기 위해 픽오프 센서(105 및 105')로부터 좌우 속도 신호를 처리한다. 경로(26)는 계기 전자 기기부(20)가 작동자와 인터페이스 하는 입력 및 출력 수단을 제공한다.
도 2는 코리올리 유량계(5)의 바람직한 실시예를 위한 구동 시스템(104)을 도시한다. 바람직한 실시예에서, 구동기(104)는 코일 및 자석 조립체이다. 당업자는 다른 타입의 구동 시스템이 이용되어 질 수 있다는 것이다.
구동기(104)는 자석 조립체(210) 및 코일 조립체(220)를 갖는다. 브래킷(211)은 자석 조립체(210) 및 코일 조립체(220)로부터 대향하는 방향으로서 외측으로 연장된다. 브래킷(211)은 평면 베이스로부터 외측으로 연장된 날개이며 유동관(103A 또는 103B)을 수용하도록 형성된 바닥 면에 실질적으로 만곡된 에지(290)를 구비한다. 그래서, 브래킷(211)의 만곡된 에지(290)는 용접되거나 유동관(103A 및 103B)에 몇몇의 다른 방법으로 첨부되어 구동기(104)가 코리올리 유량계(5)에 부착된다.
자석 조립체(210)는 베이스로 자석 키퍼(202)를 갖는다. 브래킷(211)은 자석 키퍼(202)의 제 1 면으로부터 연장된다. 벽(213 및 214)은 자석 키퍼(202)의 제 2면 외측 에지로부터 외부로 연장된다. 벽(213 및 214)은 코일(204)의 와인딩에 대해 수직인 자석(203)의 자기장의 방향을 제어한다.
자석(203)은 실질적으로 제 1 및 제 2 단부를 갖는 원통형 자석이다. 자석(203)은 자석 슬리브(미도시)에 맞춤 결합된다. 자석 슬리브 및 자석(203)은 자석 키퍼(202)의 제 2 표면에 부착되어 자석 조립체(210) 내에서 자석(203)을 안전하게 한다. 자석(203)은 일반적으로 제 2 면에 부착된 폴(미도시)을 갖는다. 자석 폴(미도시)은 자석(203)의 제 2 단부에 맞춤 결합되어 코일(204) 내부로 자기장을 형성시키는 캡이다.
코일 조립체(220)는 코일(204), 및 코일 보빈(bobin; 205)을 포함한다. 코일 보빈(205)은 브래킷(211)에 부착된다. 코일 보빈(205)은 코일(204)이 감기는 제 1 표면으로부터 튀어 나온 스풀을 갖는다. 코일(204)은 자석(203)을 대향하는 코일 보빈(205) 상에 장착된다. 코일(204)은 코일(204)에 교류를 흐르게 하는 도선(110)에 연결된다. 교류 전류는 진동코일(204) 및 자석(203)이 서로 밀고 당기도록 하고 이는 유동관(103A 및 103B)이 서로 반대로 진동하게 한다.
도 3은 유동관(103)의 X축선 단면도이다. 유동관(103)은이에 구동기(104)를 장착한다. 구동기(104)는 유동관(103)으로부터 Φ만큼 오프셋 된다. 유동관(103)은 진폭 ΔZ 만큼 Z방향으로 운동한다. 유동관(103)이 Z방향으로 이동함으로써 그 고정된 위치는 도관이 회전 중심, CR에 대하여 회전하게 되어, 각도 진폭 Δθ가 생긴다. 구동기(104) 및 그와 관련된 질량 중심, CM은 유동관(103)과 동일한 각도 진폭, Δθ로 회전한다. 그러나 오프셋 각도, Φ 때문에 구동 부품 질량 중심(CM)은 라인 L 상하로 진동한다. 이것은 구동 부품 질량 중심(CM)에 대해 수직 운동 ΔYm을 제공한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예로 균형 시스템(400)을 도시한다. 균형 시스템(400)은 유동관(103A 및 103B)에 연결된 균형 웨이트(balance weight; 401 및 402)를 포함한다. 균형 웨이트(401 및 402)의 연결은 기계적 부착, 브레이징 또는 접착제 접착을 포함하는 다양한 방법을 이용하여 성취될 수 있다. 균형웨이트(401)는 질량 중심(CMb1)을 갖는다. 균형웨이트(401)는 코일 조립체 질량 중심(CMc)과 결합되는 그 질량 중심(CMb1)이 도관(103A)의 X-Y 평면에 위치된 결합 질량 중심(CCM1)이 되도록 크기와 위치가 정해진다. 또한, 균형웨이트(402)는 질량 중심(CMb2)를 갖는다. 균형웨이트(402)는 코일 조립체 질량 중심(CMm)과 결합되는 웨이트의 질량 중심(CMb2)이 도관(103B)의 X-Y 평면에 위치된 결합 질량 중심(CCM2)이 되도록 크기와 위치가 정해진다. 균형웨이트의 특별한 성질은 균형웨이트의 질량(BW)과 속도의 곱이 다음과 같이 각각의 유동관에 대해, Y방향으로, 구동기 조립체(DA)의 질량과 속도의 곱과 동일하고 서로 반대라는 것이다.
(M*VY)BW + (M*VY)DA = 0 (3)
다시 말하서 균형웨이트의 운동량은 다음에 주어진 바와 같이 특별한 도관에 부착된 구동기 조립체의 운동량과 반대이다.
(MBW)Y + (MDA)Y = 0 (4)
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 균형 시스템(500)을 도시한다. 균형 시스템(500)은 판 스프링(504 및 505)을 사용하는 유동관(103A 및 104B)에 연결된 균형웨이트(501 및 502)를 포함한다. 판 스프링(504)은 X-Y평면에 대략 45도로 배향되고 코일 조립체(220)와 유동관의 반대측에 연결된다. 판 스프링(504)의 강성 및 균형 웨이트(501)의 질량은 제 1 진동 모드(다이빙 보드 모드; diving board mode)에서 액티브-y-밸런스의 고유 주파수가 계기의 구동 주파수 이하가 되도록 선택된다. 여기(구동) 주파수 이하의 고유 주파수에서, 균형웨이트(501)는 도관(103A)과 다른 위상으로 운동하는 경향이 있다. 그러므로, 도관(103A)이 왼쪽(-Z방향)으로 움직임에 따라, 액티브-y-밸런스 웨이트(501)는 도관과 관계되어 오른쪽(+Z방향)으로 움직인다. 그러나, X-Y평면에 대한 판 스프링(504)의 각도 때문에, 웨이트(501)는 판 스프링(504)에 의해 구속되어 오른쪽 하단(+Z 및 -Y)으로 움직인다. 도관(103A)이 왼쪽으로 움직일 때, 오프셋 코일 조립체(220)는 왼쪽 상단(+Z 및 +Y)으로 움직이기 때문에 이점이 있다. 액티브-y-밸런스의 Y방향 운동량(질량과 속도의 곱)이 오프셋 구동기 부품의 Y방향 운동량과 동일하고 반대가 되도록 질량 및 스프링 상수 설계에 의해, 계기 전체의 외부 Y방향 진동은 거의 제거될 수 있다. 동일한 설계 원리가 도관(103B)에 적용된다.
이러한 제 2 실시예는 추가적인 이점이 있다. 웨이트(501 및 502)가 판 스프링(504 및 505)에 의해 도관(103A 및 103B)에 현수되어 있기 때문에, 웨이트는 유동관(103A 및 103B)과 다른 위상으로 진동하여, 웨이트의 매우 작은 질량이 유동관(103A 및 103B)에 연결되는 결과가 된다.
전술한 실시예는 구동기 질량 오프셋을 보정하는데 제한되지 않는다. 예를 들면, 도관 힘에 의한 매니폴드 캐스팅의 변형은 계기 플랜지가 Y방향으로 진동하게 할 수 있다. 이러한 플랜지 진동이 구동 질량 오프셋에 의해 야기된 것과 동상이면, 균형 질량은 매니폴드 변형 때문에 추가된 진동을 보정하기 위해 증가될 수 있다. 마찬가지로, 매니폴드 변형에 의한 플랜지 진동이 구동 질량 오프셋에 의해 야기된 것과 위상이 다르면, 균형 질량은 더 작게 만들어 질 수 있다.

Claims (18)

  1. 하나 이상의 유동관;
    상기 하나 이상의 유동관에 연결되는 구동 시스템;
    상기 하나 이상의 유동관에 연결된 균형 시스템을 포함하며,
    상기 균형 시스템은 상기 균형 시스템의 운동량이 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 크기와 위치가 정해지는,
    코리올리 유량계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템이 균형 질량을 포함하는,
    코리올리 유량계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템은 상기 구동 시스템 및 상기 균형 시스템의 결합된 질량 중심이 상기 하나 이상의 유동관의 중심 라인의 평면에 근접하게 놓이도록 크기와 위치가 정해지는,
    코리올리 유량계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템은 판 스프링을 이용하여 상기 하나 이상의 유동관에 연결되는 균형 질량을 포함하는,
    코리올리 유량계.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 판 스프링 강성 및 상기 균형 질량은 상기 균형 시스템의 고유 주파수가 상기 유량계의 구동 주파수 미만이 되도록 하는,
    코리올리 유량계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템이 상기 하나 이상의 유동관과 다른 위상으로 진동하는,
    코리올리 유량계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템이 상기 구동 부품으로부터 상기 하나 이상의 유동관의 반대측에 위치하고 상기 유동관의 평면과 실질적으로 45도로 배향되는,
    코리올리 유량계.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템이 상기 구동 부품으로부터 상기 하나 이상의 유동관의 반대측에 위치되는,
    코리올리 유량계.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형 시스템은 상기 균형 시스템의 운동량이 구동 운동에 대해 수직한 방향으로 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 크기와 위치가 정해지는,
    코리올리 유량계.
  10. 하나 이상의 유동관을 구비하는 코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법으로서,
    상기 하나 이상의 유동관에 구동 시스템을 연결하는 단계;
    상기 하나 이상의 유동관에 균형 시스템을 연결하는 단계; 및
    상기 균형 시스템의 운동량이 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    균형 질량을 이용하여 상기 균형 시스템을 형성하는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 시스템 및 상기 균형 시스템의 결합된 질량 중심이 상기 하나 이상의 유동관 중심 라인의 평면에 근접하게 놓이도록 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 유동관에 균형 시스템을 연결하는 단계가 판 스프링을 이용하여 상기 하나 이상의 유동관에 균형 질량을 연결하는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 균형 시스템의 고유 주파수가 상기 유량계의 구동 주파수 이하가 되도록 상기 판 스프링 강성 및 상기 균형 질량을 선택하는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 유동관과 다른 위상으로 균형 시스템을 진동시키는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 균형 시스템의 위치를 정하는 단계가
    상기 구동 시스템으로부터 상기 하나 이상의 도관의 반대측에 균형 시스템의 위치를 정하는 단계; 및
    상기 유동관의 평면에 대해 실질적으로 45도로 균형 시스템을 배향시키는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 시스템으로부터 상기 하나 이상의 유동관의 반대측에 균형 시스템의 위치를 정하는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계는 상기 균형 시스템의 운동량이 구동 운동에 대해 수직한 방향으로 상기 구동 시스템의 운동량과 동일하고 반대가 되도록 상기 균형 시스템의 크기와 위치를 정하는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 방법.
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