JP2000018994A - Coriolis mass flowmeter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部振動の絶縁性を向上させる事により、安
定性、精度、耐振性が向上されるコリオリ質量流量計を
実現する。
【解決手段】 振動チューブ内に測定流体が流れ、該測
定流体の流れと前記振動チューブの角振動によって生じ
るコリオリ力により、該振動チューブを変形振動させる
コリオリ質量流量計において、前記振動チューブの上流
側固定端と下流側固定端とを結ぶ直線を基準軸としてこ
の基準軸あるいは前記振動チューブの中心軸に直交し一
端がこの振動チューブに固定され前記固定端より外部に
振動が漏れないように振動絶縁されるように構成された
板状の振動体を具備したことを特徴とするコリオリ質量
流量計である。
(57) [Problem] To provide a Coriolis mass flowmeter having improved stability, accuracy, and vibration resistance by improving insulation of internal vibration. In a Coriolis mass flowmeter for deforming and vibrating a vibrating tube by a Coriolis force generated by a flow of the measuring fluid and an angular vibration of the vibrating tube, an upstream side of the vibrating tube is provided. With the straight line connecting the fixed end and the downstream fixed end as a reference axis, the vibration axis is orthogonal to the reference axis or the central axis of the vibrating tube and one end is fixed to the vibrating tube so that vibration does not leak outside from the fixed end. A Coriolis mass flowmeter comprising a plate-shaped vibrator configured to be operated.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内部振動の絶縁性
を向上させる事により、安定性、精度、耐振性が向上さ
れるコリオリ質量流量計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Coriolis mass flowmeter having improved stability, accuracy and vibration resistance by improving the insulation of internal vibration.
【0002】[0002]
【従来の技術】図45は、従来より一般に使用されてい
る従来例の構成説明図で、例えば、特開平6−1095
12号の従来例に示されている。図において、振動チュ
ーブ1はフランジ2に、両端が取付けられている。フラ
ンジ2は管路へ振動チューブ1を取付けるためのもので
ある。2. Description of the Related Art FIG. 45 is an explanatory view of the structure of a conventional example generally used in the prior art.
No. 12 shows a conventional example. In the figure, both ends of a vibration tube 1 are attached to a flange 2. The flange 2 is for attaching the vibration tube 1 to a pipeline.
【0003】励振器3は、振動チューブ1の中央部に設
けられている。振動検出センサ4,5は、振動チューブ
1の両側にそれぞれ設けられている。ハウジング6に
は、振動チューブ1の両端が固定されている。[0003] The exciter 3 is provided at the center of the vibration tube 1. The vibration detection sensors 4 and 5 are provided on both sides of the vibration tube 1 respectively. Both ends of the vibration tube 1 are fixed to the housing 6.
【0004】以上の構成において、振動チューブ1に測
定流体が流され、励振器3が駆動される。励振器3の振
動方向の角速度『ω』、測定流体の流速『V』(以
下『』で囲まれた記号はベクトル量を表す。)とする
と、In the above configuration, the measurement fluid is flowed through the vibration tube 1 and the exciter 3 is driven. Assuming that the angular velocity “ω” in the vibration direction of the exciter 3 and the flow velocity “V” of the measurement fluid (hereinafter, a symbol surrounded by “” represents a vector amount),
【0005】Fc=―2m『ω』×『V』 のコリオリ力が働く、コリオリ力に比例した振動の振幅
を測定すれば、質量流量が測定出来る。The mass flow rate can be measured by measuring the amplitude of the vibration proportional to the Coriolis force in which the Coriolis force of Fc = −2 m “ω” × “V” acts.
【0006】図46は、従来より一般に使用されている
他の従来例の構成説明図である。本従来例では、振動チ
ューブ1を2管式にしたものである。FIG. 46 is an explanatory view of the structure of another conventional example generally used conventionally. In this conventional example, the vibration tube 1 is a two-tube type.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図45のような一般的
な1本直管式コリオリ質量流量計では、振動チューブ1
を両端で固定しているが、限られた大きさの流量計で
は、端点を完全固定にすることはできず、わずかに振動
してしまう。In a general single-tube straight Coriolis mass flow meter as shown in FIG.
Are fixed at both ends. However, with a flow meter of a limited size, the end points cannot be completely fixed, and the end point slightly vibrates.
【0008】振動が発生する理由として、以下の原因が
考えられる。内部を流体が流れる振動チューブ1を、図
47のように変形(近似的に1次モード共振状態)させ
ると、変形によりチューブの長さが長くなるので、振動
チューブの軸方向に引っ張り応力が発生する。The following causes can be considered as the reason why the vibration occurs. When the vibrating tube 1 in which a fluid flows is deformed (approximately in a first-order mode resonance state) as shown in FIG. 47, the length of the tube becomes longer due to the deformation, and a tensile stress is generated in the axial direction of the vibrating tube. I do.
【0009】例えば、ステンレスのφ9.6×0.91
t、400Lの振動チューブ1の、中央部分を1mm変
形させると、図47のように軸方向に、7.5kgfの大き
さの引っ張り力が発生する。For example, φ9.6 × 0.91 of stainless steel
When the center portion of the 400 L vibrating tube 1 is deformed by 1 mm, a tensile force of 7.5 kgf is generated in the axial direction as shown in FIG.
【0010】振動チューブ1を1次の共振モードで励振
させた場合、プラスとマイナスの変形最大の時に、引っ
張り力も最大になり、変形のない基本形状の時は、引っ
張り力は最小でゼロである。When the vibrating tube 1 is excited in the primary resonance mode, the tensile force is maximized when the plus and minus deformations are maximum, and the tensile force is minimum and zero when the basic shape has no deformation. .
【0011】励振振動の1周期中に、引っ張り力は最
大、最小を2回繰り返す。すなわち、振動チューブ1の
軸方向の引っ張り力は、励振周波数の2倍の周波数で発
生する。この引っ張り力による振動があると、以下のよ
うな問題が発生する。In one cycle of the excitation vibration, the tensile force repeats maximum and minimum twice. That is, the axial pulling force of the vibration tube 1 is generated at twice the frequency of the excitation frequency. The following problems occur when there is vibration due to this pulling force.
【0012】振動絶縁が不十分であると、 (1)Q値が低くなるので、内部の振動が不安定にな
り、励振振動以外の余計な振動ノイズの影響を受けやす
くなる。 (2)励振に大きなエネルギーが必要になり、消費電力
が増加する。If the vibration isolation is insufficient, (1) the Q value becomes low, so that the internal vibration becomes unstable, and it becomes susceptible to extra vibration noise other than the excitation vibration. (2) Large energy is required for excitation, and power consumption increases.
【0013】(3)設置方法や、配管応力、温度等の環
境変化や外的要因により、振動の漏れ程度も大きく変わ
り、振動チューブの振動状況も変化し、零点やスパンが
変化しやすくなる。(3) The degree of vibration leakage greatly changes, the vibration state of the vibrating tube also changes, and the zero point and span tend to change due to the installation method, environmental changes such as pipe stress and temperature, and external factors.
【0014】すなわち、これらの環境変化や外的要因に
対し、不安定で、耐振性、精度が悪いコリオリ流量計に
なりがちである。That is, Coriolis flowmeters that are unstable, have poor vibration resistance, and have poor accuracy with respect to these environmental changes and external factors tend to be used.
【0015】一方、図46従来例では、2本の振動チュ
ーブ1が互いに反対方向に振動することで、分岐部で力
が打ち消しあって、図48,49に示す如く、音叉の原
理により振動が外に漏れにくい構造となつている。しか
し、分岐点の無い振動チューブ1本の構造は取れなくな
る。On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 46, the two vibrating tubes 1 vibrate in opposite directions, so that the forces cancel each other out at the branch portion, and as shown in FIGS. It has a structure that is hard to leak outside. However, the structure of one vibration tube without a branch point cannot be obtained.
【0016】本発明は、この問題点を解決するものであ
る。本発明の目的は、内部振動の絶縁性を向上させる事
により、安定性、精度、耐振性が向上されるコリオリ質
量流量計を提供するにある。The present invention solves this problem. An object of the present invention is to provide a Coriolis mass flowmeter in which stability, accuracy and vibration resistance are improved by improving insulation of internal vibration.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、 (1)振動チューブ内に測定流体が流れ、該測定流体の
流れと前記振動チューブの角振動によって生じるコリオ
リ力により、該振動チューブを変形振動させるコリオリ
質量流量計において、前記振動チューブの上流側固定端
と下流側固定端とを結ぶ直線を基準軸としてこの基準軸
あるいは前記振動チューブの中心軸に直交し一端がこの
振動チューブに固定され前記固定端より外部に振動が漏
れないように振動絶縁されるように構成された板状の振
動体を具備したことを特徴とするコリオリ質量流量計。 (2)前記振動チューブの質量分布と形状と前記振動体
の質量分布と形状とを調整して振動系全体の重心が前記
基準軸上に配置されるようにされたことを特徴とする請
求項1記載のコリオリ質量流量計。 (3)前記振動チューブの質量分布と形状と剛性と前記
振動体の質量分布と形状と剛性と間隔とを調整して振動
系全体の重心が励振振動の振動の節の位置に配置される
ようにされたことを特徴とする請求項1又は請求項2記
載のコリオリ質量流量計。 (4)前記振動チューブの質量分布と形状と剛性と、前
記振動体の質量分布と形状と剛性と間隔とを調整して定
常励振状態の前記振動チューブの両端固定部に発生する
力を前記基準軸周りのねじれ成分のみにして励振器によ
る加振力に起因する前記基準軸に直交する成分が生じ無
いようにされたことを特徴とする請求項1又は請求項2
又は請求項3記載のコリオリ質量流量計。 (5)前記上流側固定端と前記下流側固定端から等距離
の中線に線対称であって少なくとも1個の緩やかな曲部
を有し前記上流側固定端と前記下流側固定端とを結ぶ直
線を基準軸としてこの基準軸の各点からそれぞれ所定距
離の円周線上で単振動をする一本の振動チューブを具備
したことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに
記載のコリオリ質量流量計。 (6)前記基準軸あるいは前記振動チューブに直交し一
端が配置された板状の振動体と、この振動体の他端に設
けられた振動検出センサとを具備したことを特徴とする
請求項1乃至請求項5の何れかに記載のコリオリ質量流
量計。 (7)前記振動チューブを2次モード以上の高次の振動
モードで励振する励振器を具備したことを特徴とする請
求項1乃至請求項6の何れかに記載のコリオリ質量流量
計。 (8)前記基準軸に平行して設けられ両端が前記振動チ
ューブの両端にそれぞれ固定支持される補償体と、この
補償体と前記振動チューブとの間に設けられた励振器と
検出器とを具備したことを特徴とする請求項1乃至請求
項7の何れかに記載のコリオリ質量流量計。 (9)前記上流側固定端と前記下流側固定端と前記補償
体との間の前記振動チューブに設けられ前記基準軸の方
向の伸縮と前記基準軸回りの回転振動を吸収する柔構造
部を具備したことを特徴とする請求項8記載のコリオリ
質量流量計。 を構成したものである。In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) a measuring fluid flowing in a vibrating tube, and a flow of the measuring fluid and a Coriolis force generated by angular vibration of the vibrating tube; In a Coriolis mass flowmeter that deforms and vibrates the vibrating tube, one end is orthogonal to the center axis of the vibrating tube or the reference axis with a straight line connecting an upstream fixed end and a downstream fixed end of the vibrating tube as a reference axis. A Coriolis mass flowmeter comprising a plate-shaped vibrator fixed to the vibrating tube and configured to be vibration-insulated so that vibration does not leak outside from the fixed end. (2) The mass distribution and the shape of the vibrating tube and the mass distribution and the shape of the vibrating body are adjusted so that the center of gravity of the whole vibration system is arranged on the reference axis. 2. The Coriolis mass flow meter according to 1. (3) The mass distribution, shape, and rigidity of the vibrating tube, and the mass distribution, shape, rigidity, and spacing of the vibrating body are adjusted so that the center of gravity of the entire vibration system is located at the position of the vibration node of the excitation vibration. The Coriolis mass flowmeter according to claim 1 or 2, wherein (4) By adjusting the mass distribution, shape, and rigidity of the vibrating tube, and the mass distribution, shape, rigidity, and spacing of the vibrating body, the force generated at both ends fixed portions of the vibrating tube in the steady excitation state is determined by the reference. 3. The method according to claim 1, wherein only a torsional component around the axis is used, so that a component orthogonal to the reference axis due to an exciting force by the exciter does not occur.
Or the Coriolis mass flowmeter according to claim 3. (5) The upstream fixed end and the downstream fixed end are line-symmetric with respect to a midline equidistant from the downstream fixed end and have at least one gentle curved portion. The vibration tube according to any one of claims 1 to 4, further comprising a single vibrating tube that makes a simple vibration on a circumferential line having a predetermined distance from each point of the reference axis, with the straight line connecting the reference axes as the reference axis. Coriolis mass flowmeter. (6) A plate-shaped vibrator having one end orthogonal to the reference axis or the vibrating tube, and a vibration detection sensor provided at the other end of the vibrator. A Coriolis mass flowmeter according to any one of claims 5 to 5. (7) The Coriolis mass flowmeter according to any one of claims 1 to 6, further comprising an exciter for exciting the vibrating tube in a second-order mode or higher order vibration mode. (8) A compensator provided parallel to the reference axis and having both ends fixedly supported at both ends of the vibrating tube, and an exciter and a detector provided between the compensator and the vibrating tube. The Coriolis mass flow meter according to claim 1, wherein the mass flow meter is provided. (9) a flexible structure portion provided on the vibration tube between the upstream fixed end, the downstream fixed end, and the compensator for absorbing expansion and contraction in the direction of the reference axis and rotational vibration around the reference axis; 9. The Coriolis mass flowmeter according to claim 8, wherein the mass flowmeter is provided. It is what constituted.
【0018】[0018]
【作用】以上の構成において、振動チューブに測定流体
が流され、励振器が駆動されると、コリオリ力が働く、
このコリオリ力に比例した振動の振幅を測定すれば、質
量流量が測定出来る。In the above construction, when the measuring fluid is flowed through the vibrating tube and the exciter is driven, Coriolis force acts.
By measuring the amplitude of the vibration proportional to the Coriolis force, the mass flow rate can be measured.
【0019】而して、振動チューブに固定され、固定端
より外部に振動が漏れないように、振動絶縁されるよう
にされた板状の振動体が設けられた。以下、実施例に基
づき詳細に説明する。Thus, a plate-shaped vibrating body fixed to the vibrating tube and insulated from vibration so that vibration does not leak outside from the fixed end was provided. Hereinafter, a detailed description will be given based on embodiments.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例の要部
構成説明図で、請求項1と請求項2の一実施例である。
図において、図45と同一記号の構成は同一機能を表わ
す。以下、図45と相違部分のみ説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part of an embodiment of the present invention, which is one embodiment of the present invention.
In the figure, the configuration of the same symbol as in FIG. 45 represents the same function. Hereinafter, only differences from FIG. 45 will be described.
【0021】板状の振動体11,12は、振動チューブ
1の上流側固定端13と下流側固定端14とを結ぶ直線
を基準軸15として、この基準軸15、あるいは振動チ
ューブ1の中心軸に直交し、一端がこの振動チューブ1
に固定され、固定端13,14よりハウジング6の外部
に振動が漏れないように、振動絶縁されるように構成さ
れている。The plate-shaped vibrating bodies 11 and 12 are arranged such that a straight line connecting the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 of the vibration tube 1 is used as a reference axis 15, or the reference axis 15 or the central axis of the vibration tube 1. And one end of this vibration tube 1
, And is configured to be vibration-insulated so that vibration does not leak from the fixed ends 13 and 14 to the outside of the housing 6.
【0022】この場合は、振動チューブ1の質量分布と
形状と、振動体の質量分布と形状とを調整して、振動系
全体の重心が、基準軸15上に、配置されるようにされ
ている。In this case, the mass distribution and shape of the vibrating tube 1 and the mass distribution and shape of the vibrating body are adjusted so that the center of gravity of the entire vibration system is arranged on the reference shaft 15. I have.
【0023】図1に示す如く、振動系は、X軸方向に関
し線対称な形状である。上流側固定端13と下流側固定
端14の中線16(線対称の基準軸)に対し、振動チュ
ーブ1,振動検出センサ4,5、振動体11,12は、
対称な位置に存在する。As shown in FIG. 1, the vibration system has a shape that is line-symmetric with respect to the X-axis direction. With respect to the middle line 16 (reference axis of line symmetry) of the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14, the vibration tube 1, the vibration detection sensors 4, 5, and the vibration bodies 11, 12
Present at symmetrical positions.
【0024】その際、振動体11,12の質量及び質量
分布を調整して、振動系全体(振動チューブ1と、振動
検出センサ4,5と、励振器3と、振動体11,12)
の重心を基準軸15上に配置する。At this time, the mass and the mass distribution of the vibrating bodies 11 and 12 are adjusted so that the entire vibrating system (vibrating tube 1, vibration detecting sensors 4 and 5, exciter 3, vibrating bodies 11 and 12)
Is arranged on the reference axis 15.
【0025】この結果、振動チューブ1に固定され、固
定端13,14より外部に振動が漏れないように、振動
絶縁されるようにされた板状の振動体11,12が設け
られたので、以下の利点が生ずる。As a result, the plate-like vibrators 11, 12 fixed to the vibrating tube 1 and insulated so as to prevent vibration from leaking from the fixed ends 13, 14 to the outside are provided. The following advantages result.
【0026】(1)内部振動系は高Q値を実現でき、外
部ノイズが加わってもその影響が相対的に少なく、振動
が安定なので、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量
計が得られる。(1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0027】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0028】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
変化がおこり、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside is added to the inside again,
If the balance of the amount of dissipation is lost in the upstream and downstream, a change will occur in the internal vibration system, and the zero point and span will fluctuate.
【0029】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。In the present invention, the vibration is easily confined inside, so that there is no need to worry about this, and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0030】また、振動系全体の重心が基準軸15上に
あるので、 (1)外部から振動ノイズが加わったり、衝撃を受けた
場合でも、重心から離れた部分が異常振動をするなど
の、異常動作が発生し難い、コリオリ質量流量計が得ら
れる。Further, since the center of gravity of the entire vibration system is on the reference axis 15, (1) even if vibration noise is applied from the outside or a shock is applied, a portion distant from the center of gravity vibrates abnormally. It is possible to obtain a Coriolis mass flowmeter in which abnormal operation hardly occurs.
【0031】(2)また、影響を受けた場合でも、振動
系全体に対称で、比較的均一に影響が出やすく、たとえ
正常な振動でなくても、上下流2点の振動を検出するこ
とで、ノイズをキャンセルすることが可能なコリオリ質
量流量計が得られる。(2) Even if it is affected, it is symmetrical to the whole vibration system, and the influence is likely to occur relatively uniformly. Even if the vibration is not normal, it is necessary to detect the vibrations at two points upstream and downstream. Thus, a Coriolis mass flowmeter capable of canceling noise is obtained.
【0032】結局、上記のことから、外部振動や衝撃に
対して、影響を受け難い、安定した高精度なコリオリ質
量流量計が実現出来る。As a result, from the above, a stable and accurate Coriolis mass flowmeter which is hardly affected by external vibration or impact can be realized.
【0033】図2は、本発明の他の実施例の要部構成説
明図で、請求項1と請求項2の他の実施例である。本実
施例において、振動チューブ17は、上流側固定端13
と下流側固定端14から等距離の中線16に線対称であ
って、少なくとも、1個の緩やかな曲部19を有する。
この場合は、1個の緩やかな曲部19を有する。FIG. 2 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention, which is another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the vibration tube 17 is
And at least one gently curved portion 19 which is symmetrical about the midline 16 equidistant from the downstream fixed end 14.
In this case, it has one gentle curved portion 19.
【0034】板状の振動体18は、振動チューブ17の
上流側固定端13と下流側固定端14とを結ぶ直線を基
準軸15として、この基準軸15、あるいは、振動チュ
ーブ17の中心軸に直交し、一端がこの振動チューブ1
7に固定され、固定端13,14よりハウジング6の外
部に振動が漏れないように、振動絶縁されるように構成
されている。The plate-shaped vibrating body 18 has a straight line connecting the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 of the vibration tube 17 as a reference axis 15. At right angles, one end of this vibration tube 1
7, and is configured to be vibration-insulated so that vibration does not leak from the fixed ends 13 and 14 to the outside of the housing 6.
【0035】この場合は、振動チューブ17の質量分布
と形状と、振動体18の質量分布と形状とを調整して、
振動系全体の重心が、基準軸15上に配置されるように
されている。また、振動体18は、中線16の線上に1
個配置されている。In this case, the mass distribution and shape of the vibrating tube 17 and the mass distribution and shape of the vibrating body 18 are adjusted.
The center of gravity of the entire vibration system is arranged on the reference axis 15. Also, the vibrating body 18 is
Are arranged.
【0036】この結果、本実施例においては、更に、 (1)測定流体流路は、流量計の入り口(インレット)
から出口(アウトレット)まで、分岐や、隙間の無い、
1本の貫通構造であるので、流速損失が少なく、詰まり
難く、洗浄しやすいコリオリ質量流量計が得られる。As a result, in this embodiment, (1) the measurement fluid flow path is provided at the inlet (inlet) of the flow meter.
There is no branch or gap from the outlet to the outlet
Because of the single penetrating structure, a Coriolis mass flowmeter with low flow velocity loss, less clogging, and easy cleaning can be obtained.
【0037】(2)完全な直管でなく、振動チューブ1
7が、非励振状態で、予め所定形状に湾曲19されてい
れば、周囲温度変化に対して、湾曲部分19で吸収も容
易であり、温度特性が良好なコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Not a complete straight tube, but a vibrating tube 1
If the curve 7 is previously bent 19 into a predetermined shape in a non-excited state, it can be easily absorbed by the curved portion 19 with respect to a change in ambient temperature, and a Coriolis mass flowmeter having good temperature characteristics can be obtained.
【0038】一般的な曲管でもなく、完全な直管でもな
く、適度な湾曲19を持つことで、曲管と直管の長所を
同時に実現できるコリオリ質量流量計が得られる。A Coriolis mass flowmeter which is not a general curved tube nor a perfect straight tube but has a moderate curvature 19 can realize the advantages of a curved tube and a straight tube at the same time.
【0039】図3は本発明の他の実施例の要部構成説明
図で、請求項3の一実施例である。図4は図3の動作説
明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of FIG.
【0040】板状の振動体21,22は、振動チューブ
1の上流側固定端13と下流側固定端14とを結ぶ直線
を基準軸15として、この基準軸15、あるいは振動チ
ューブ1の中心軸に直交し、一端がこの振動チューブ1
に固定され、固定端13,14よりハウジング6の外部
に振動が漏れないように、振動絶縁されるように構成さ
れている。The plate-shaped vibrating bodies 21 and 22 are formed by using a straight line connecting the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 of the vibration tube 1 as a reference axis 15 or the reference axis 15 or the central axis of the vibration tube 1. And one end of this vibration tube 1
, And is configured to be vibration-insulated so that vibration does not leak from the fixed ends 13 and 14 to the outside of the housing 6.
【0041】励振器23、24は、振動体21,22の
一端側にそれぞれ設けられている。この場合は、図4に
示す如く、振動チューブ1の質量分布と形状と剛性と、
振動体21,22の質量分布と形状と剛性と間隔とを調
整して、振動系全体の重心が励振振動の振動の節Gの位
置に配置されるようにされている。ここで、Dは振動チ
ューブの初期位置、Eは最大変形時を示す。The exciters 23 and 24 are provided on one end side of the vibrators 21 and 22, respectively. In this case, as shown in FIG.
By adjusting the mass distribution, the shape, the rigidity, and the interval of the vibrators 21 and 22, the center of gravity of the entire vibration system is arranged at the position of the node G of the vibration of the excitation vibration. Here, D indicates the initial position of the vibration tube, and E indicates the maximum deformation.
【0042】この結果、振動系全体の重心が、励振振動
の振動の節の位置に配置されるように構成されたので、
振動系全体の重心が移動せず、無駄な振動がなくなり、
振動の絶縁がより高められる。このように振動絶縁が高
められることで、以下のような利点を発揮する。As a result, since the center of gravity of the entire vibration system is arranged at the position of the node of the vibration of the excitation vibration,
The center of gravity of the entire vibration system does not move, eliminating unnecessary vibration,
Vibration insulation is further enhanced. By enhancing the vibration isolation in this way, the following advantages are exhibited.
【0043】(1)内部振動系は高Q値を実現でき、外
部ノイズが加わってもその影響が相対的に少なく、振動
が安定なので、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量
計が得られる。(1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0044】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0045】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation in the upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate.
【0046】本発明では、内部に振動を閉じこめやすい
のでその心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が得
られる。In the present invention, the vibration is easily trapped in the inside, so that there is no concern about the vibration, and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0047】(4)また、外部から、通常受ける並進方
向のノイズや衝撃が加わわり、重心が並進運動をして
も、通常の励振振動とは異なる運動なので、モード形状
や周波数から、ノイズによる振動を区別できる。従っ
て、外部振動や衝撃に対して、影響を受け難い、安定し
た高精度なコリオリ質量流量計が得られる。(4) In addition, even if a translational noise or impact which is normally received from the outside is added and the center of gravity performs a translational motion, the motion is different from a normal excitation vibration. Vibration can be distinguished. Therefore, a stable and highly accurate Coriolis mass flowmeter which is hardly affected by external vibration or impact can be obtained.
【0048】図5は本発明の他の実施例の要部構成説明
図で、請求項3の別の一実施例である。図6,図7,図
8,図9は図5の動作説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention, which is another embodiment of the present invention. 6, 7, 8, and 9 are explanatory diagrams of the operation of FIG.
【0049】板状の振動体31,32は、振動チューブ
17の上流側固定端13と下流側固定端14とを結ぶ直
線を基準軸15として、この基準軸15、あるいは、振
動チューブ17の中心軸に直交し、一端がこの振動チュ
ーブ17に固定され、固定端13,14よりハウジング
6の外部に振動が漏れないように、振動絶縁されるよう
に構成されている。The plate-shaped vibrating members 31 and 32 are arranged such that a straight line connecting the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 of the vibration tube 17 serves as a reference axis 15, or the center of the reference axis 15 or the center of the vibration tube 17. One end is fixed to the vibration tube 17 at right angles to the axis, and is configured to be vibration-insulated so that the vibration does not leak from the fixed ends 13 and 14 to the outside of the housing 6.
【0050】この場合は、図5に示す如く、振動チュー
ブ17の質量分布と形状と剛性と、振動体31,32の
質量分布と形状と剛性と間隔とを調整して、振動系全体
の重心が励振振動の振動の節Gの位置に配置されるよう
にされている。In this case, as shown in FIG. 5, the mass distribution, shape and rigidity of the vibrating tube 17 and the mass distribution, shape, rigidity and spacing of the vibrating bodies 31 and 32 are adjusted to adjust the center of gravity of the entire vibration system. Is arranged at the position of the node G of the vibration of the excitation vibration.
【0051】即ち振動系は、X軸方向に関し線対称な形
状である。上流側固定端13と下流側固定端14の中線
16(線対称の基準軸)に対し、振動チューブ17,振
動検出センサ4,5、振動体31,32は、対称な位置
に存在する。That is, the vibration system has a shape which is line-symmetric with respect to the X-axis direction. The vibration tube 17, the vibration detection sensors 4 and 5, and the vibration bodies 31 and 32 are located at symmetric positions with respect to the middle line 16 (reference axis of line symmetry) of the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14.
【0052】図6,図7,図8,図9は、図5の振動説
明図で、図5のモデルを、ビーム要素を用いた有限要素
法モーダル解析を行った結果である。図6は斜視図、図
7はX方向からの投影図、図8はY方向からの投影図、
図9はZ方向からの投影図であり、初期状態の形状D
と、最大変形時の形状Eの両方がプロットされている。FIGS. 6, 7, 8, and 9 are explanatory diagrams of the vibration in FIG. 5, and show the results of performing the finite element method modal analysis on the model in FIG. 5 using beam elements. 6 is a perspective view, FIG. 7 is a projection view from the X direction, FIG. 8 is a projection view from the Y direction,
FIG. 9 is a projection view from the Z direction, and shows the shape D in the initial state.
And the shape E at the time of the maximum deformation are plotted.
【0053】振動チューブ17や振動体31,32は、
図に矢印Fで示したように、初期状態位置Dから、正の
最大変形位置Eまで変形し、再び初期位置Dに戻り、正
の最大変形EとXY平面に対し、対称な負の最大変形に
なり、初期位置Dに戻る。振動系は、このような単振動
を繰り返す。The vibrating tube 17 and the vibrating bodies 31 and 32
As shown by an arrow F in the drawing, the initial deformed position D is deformed to the maximum positive deformation position E, and then returned to the initial position D, and the maximum positive deformation E and the negative maximum deformation symmetric with respect to the XY plane. And returns to the initial position D. The vibration system repeats such simple vibration.
【0054】なお、この解析は、変形量が小さいときの
線形解析であり、図6,図7,図8,図9では、分かり
やすいように、実際の変形量を拡大して表記してある。This analysis is a linear analysis when the amount of deformation is small. In FIGS. 6, 7, 8 and 9, the actual amount of deformation is shown in an enlarged manner for easy understanding. .
【0055】図5発明では、振動チューブ17の剛性、
2つの振動体31,32の間隔、振動体31,32の形
状と質量分布とを調整することで、振動系全体(振動チ
ューブ17と、振動検出センサ4,5と、励振器3と、
振動体31,32)の重心位置を、振動の節G(図7参
照)上に設置したことを特徴とする。In the invention shown in FIG.
By adjusting the interval between the two vibrating bodies 31 and 32, the shapes and the mass distribution of the vibrating bodies 31 and 32, the entire vibration system (the vibration tube 17, the vibration detection sensors 4 and 5, the exciter 3,
The position of the center of gravity of the vibrators 31, 32 is set on the node G of vibration (see FIG. 7).
【0056】振動の節Gの位置では、振動系はX軸回り
の回転成分は発生するが、位置は移動しない(X,Y,
Z座標は変化しない)。振動チューブ17の形状が予め
決まっている場合は、振動体31,32の重量を調整す
れば、振動の節G上に振動系全体の重心を配置すること
が出来る。At the position of the vibration node G, the vibration system generates a rotation component about the X axis, but the position does not move (X, Y,
Z coordinate does not change). When the shape of the vibrating tube 17 is determined in advance, the center of gravity of the entire vibrating system can be arranged on the node G of vibration by adjusting the weight of the vibrating bodies 31 and 32.
【0057】なお、振動の節Gの位置は、振動体31,
32の取り付け位置に大きく左右される。一般的に、中
央によれば(あるいは中央1本に集約すれば)、図1
0,図11,図12,図13のように、振動の節GはY
軸のプラスの方向になる。The position of the vibration node G is determined by the vibrating body 31,
32 greatly depends on the mounting position. Generally, according to the center (or if it is centralized into one center), FIG.
0, FIG. 11, FIG. 12, and FIG.
Positive direction of axis.
【0058】図14,図15,図16,図17のよう
に、適度な値に調整すれば、基準軸上に振動の節Gを配
置することが可能である。As shown in FIG. 14, FIG. 15, FIG. 16, and FIG. 17, if the value is adjusted to an appropriate value, the vibration node G can be arranged on the reference axis.
【0059】これは、振動チューブ17と振動体31,
32の連結点のY座標が大きい上に、中央付近では振動
チューブ17は管軸回りの変形角が大きく、そこに連結
してある振動体31,32も大角度になるので、振動体
31,32とY軸との交差点は、Y軸のプラス方向にな
るからと、考えられる。This is because the vibrating tube 17 and the vibrating body 31,
In addition to the large Y coordinate of the connecting point 32, the vibrating tube 17 has a large deformation angle around the tube axis near the center, and the vibrating bodies 31, 32 connected thereto also have a large angle. It is conceivable that the intersection of 32 with the Y axis is in the plus direction of the Y axis.
【0060】このような理由で、重心を基準軸15上か
つ、振動の節G上に設置する為には、中央に1個の振動
体ではその目的を満足することはできない。上下流対称
な2つの振動体31,32が必要になる。For this reason, in order to set the center of gravity on the reference axis 15 and on the node G of vibration, one vibrator at the center cannot satisfy the purpose. Two oscillating bodies 31, 32 symmetrical in the upstream and downstream directions are required.
【0061】図18は、本発明の他の実施例の要部構成
説明図で、請求項4の一実施例である。FIG. 18 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention.
【0062】振動チューブ17の質量分布と形状と剛性
と、振動体41,42の質量分布と形状と剛性と間隔と
を調整して、定常励振状態の振動チューブ17の両端固
定部13、14に発生する力を、記基準軸15周りのね
じれ成分ROTXのみにして、励振器3による加振力に
起因する、基準軸15に直交する成分FY、FZが生じ
無いようにされている。By adjusting the mass distribution, shape and rigidity of the vibrating tube 17 and the mass distribution, shape, rigidity and spacing of the vibrating bodies 41 and 42, the fixed portions 13 and 14 at both ends of the vibrating tube 17 in the steady excitation state are adjusted. The generated force is only the torsional component ROTX around the reference axis 15 so that the components FY and FZ orthogonal to the reference axis 15 due to the excitation force by the exciter 3 are not generated.
【0063】振動チューブ17や振動体41,42は、
図中矢印Fで示したように、初期位置を中心に正と負の
最大変形位置まで単振動を繰り返す。The vibrating tube 17 and the vibrating bodies 41 and 42 are
As shown by the arrow F in the figure, the simple vibration is repeated around the initial position to the maximum positive and negative deformation positions.
【0064】振動チューブ17の剛性、2つの振動体4
1,42の間隔、振動体41,42の形状と質量分布を
調整すれば、定常振動状態で、チューブ両端固定部1
3、14に発生する力に関して、基準軸15回りのねじ
れ成分(図のROTX)は生じるが、励振振動に起因す
る並進方向成分(図のFY、FZ)が生じない状態にす
ることが可能であり、FEM解析で確かめられた。The rigidity of the vibration tube 17 and the two vibrators 4
If the distance between the tube ends 1 and 42, the shape and the mass distribution of the vibrating bodies 41 and 42 are adjusted, the both ends fixed portion 1 in the steady vibration state is obtained.
With respect to the forces generated at 3 and 14, a torsional component around the reference axis 15 (ROTX in the figure) is generated, but a translational direction component (FY, FZ in the figure) due to the excitation vibration can be prevented. Yes, confirmed by FEM analysis.
【0065】この結果、定常励振状態において、振動チ
ューブ17の両端の固定部13,14に、基準軸15回
りのねじれ成分以外の、並進方向成分の力が生じないの
で、振動が外に漏れにくい。As a result, in the steady excitation state, no force of the translational component other than the torsional component around the reference axis 15 is generated in the fixed portions 13 and 14 at both ends of the vibrating tube 17, so that the vibration hardly leaks out. .
【0066】基準軸15回りの回転力に対しては、振動
チューブに比べ、はるかに大きいねじり剛性(ねじり剛
性=GIP=Gπd4/32 剛性は直径の4乗で効く)
を有するコリオリ質量流量計のハウジング6の存在によ
り、強固に抑えることが可能である。[0066] For the reference axis 15 around the rotational force, compared to the vibration tube, torsional much greater rigidity (torsional rigidity = GI P = Gπd 4/32 rigidity effective with the fourth power of diameter)
The presence of the housing 6 of the Coriolis mass flow meter having
【0067】このように振動絶縁を高めることで、以下
のような利点を発揮する。 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。By increasing the vibration isolation as described above, the following advantages are exhibited. (1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0068】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with small energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0069】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of dissipation of vibration energy to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation in the upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate.
【0070】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。In the present invention, since vibration is easily confined inside, a Coriolis mass flowmeter with high accuracy can be obtained without concern.
【0071】(4)また、外部から通常受ける並進方向
のノイズや衝撃が加わり、重心位置が移動しても、通常
の励振振動では無い運動なので、モード形状や周波数か
ら、ノイズによる振動を区分して、除去出来る。(4) Even when the noise or impact in the translation direction normally received from the outside is applied and the position of the center of gravity moves, the vibration is not a normal excitation vibration. Therefore, the vibration due to the noise is classified based on the mode shape and the frequency. Can be removed.
【0072】外部振動や衝撃に対して、影響が受けにく
い、安定した高精度なコリオリ質量流量計が得られる。A stable and accurate Coriolis mass flowmeter which is hardly affected by external vibrations and shocks can be obtained.
【0073】図19は、本発明の他の実施例の要部構成
説明図で、請求項5の一実施例である。図20は図19
の側面図、図21,図22,図23は、図19の動作説
明図である。FIG. 19 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention. FIG. 20 shows FIG.
21, FIG. 22, FIG. 23 are operation explanatory diagrams of FIG.
【0074】振動チューブ17は、上流側固定端13と
下流側固定端14から等距離の中線16に線対称であっ
て、少なくとも1個の緩やかな曲部19を有し、上流側
固定端13と下流側固定端14とを結ぶ直線を基準軸1
5として、この基準軸15の各点からそれぞれ所定距離
の円周線上で単振動をする一本のチューブよりなる。The vibrating tube 17 is symmetrical about the midline 16 equidistant from the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 and has at least one gentle curved portion 19. The reference axis 1 is a straight line connecting
5 is a single tube that makes a simple vibration on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference shaft 15.
【0075】なお、この場合は、上流側固定端13と下
流側固定端14間の距離をLとして、基準軸15と振動
チューブ17間の距離をhとすると、概ね h≦0.2
Lを満たす形状である事が望ましい。In this case, if the distance between the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 is L and the distance between the reference shaft 15 and the vibrating tube 17 is h, then approximately h ≦ 0.2.
It is desirable that the shape satisfy L.
【0076】励振器3は、振動チューブ17の中央部分
に設けらている。また、振動体51は、この場合は、一
端が振動チューブ17の中央部分に接続され、他端が基
準軸15を挟んで、振動チューブ17と反対側にある。
振動検出センサ4,5は、振動チューブ17の両側に、
それぞれ、設けられている。The exciter 3 is provided at the center of the vibration tube 17. In this case, the vibrating body 51 has one end connected to the center of the vibrating tube 17 and the other end located on the opposite side of the reference shaft 15 from the vibrating tube 17.
The vibration detection sensors 4 and 5 are provided on both sides of the vibration tube 17,
Each is provided.
【0077】以上の構成において、図21は、図19の
振動チューブ17のb−b断面図、図22は図19の振
動チューブ17のa−a,c−c断面図、図23は振動
チューブ17の振動の様子を示す斜視図である。図2
1,図22において、非励振状態の時、振動チューブ1
7はAの位置近傍にある。FIG. 21 is a sectional view taken along line bb of the vibrating tube 17 shown in FIG. 19, FIG. 22 is a sectional view taken along line aa, cc of the vibrating tube 17 shown in FIG. 19, and FIG. It is a perspective view which shows the mode of 17 vibration. FIG.
In FIG. 22, the vibration tube 1 is in the non-excited state.
7 is near the position of A.
【0078】励振状態になると、振動チューブ17の中
心は、基準軸15から半径R(x)離れた円周上を移動す
る。In the excited state, the center of the vibration tube 17 moves on the circumference separated from the reference axis 15 by a radius R (x).
【0079】断面b−bの位置では、基準軸15から半
径R(b) 離れた円周上を、断面a−aやc−cの位置で
は、基準軸15から半径R(a) や R(c) 離れた円周上
を、A→B→A→C→A→B→(繰り返し)のように振動
する。At the position of the cross section bb, on the circumference separated from the reference axis 15 by a radius R (b), at the position of the cross section aa or cc, the radius R (a) or R (c) Vibrates on the distant circle as A → B → A → C → A → B → (repeat).
【0080】図23において、A,B,Cは図21,図
22の振動チューブ17の各位置に一致する。なお、1
3,14は固定端、15は基準軸を示す。In FIG. 23, A, B and C correspond to the respective positions of the vibration tube 17 in FIGS. 21 and 22. In addition, 1
Reference numerals 3 and 14 denote fixed ends, and 15 denotes a reference axis.
【0081】なお、振動検出と信号処理に関しては、通
常のコリオリ質量流量計と同様な処理をすれば良い。例
えば、振動検出センサ4,5で、振動のY成分を検出
し、2つのセンサ出力の位相差を求め、周波数補正、温
度補正等を加えて、チューブ17の内部を流れる質量流
量を求める事が出来る。As for the vibration detection and signal processing, the same processing as that of a normal Coriolis mass flow meter may be performed. For example, the vibration detection sensors 4 and 5 may detect the Y component of the vibration, determine the phase difference between the outputs of the two sensors, perform frequency correction, temperature correction, and the like, and determine the mass flow rate flowing inside the tube 17. I can do it.
【0082】振動チューブ17は、基準軸15から等距
離にある円周面内のみでの振動なので、振動チューブ1
7の位置がどこであっても、振動チューブ17の長さが
変わることはない。Since the vibration tube 17 vibrates only in a circumferential plane equidistant from the reference shaft 15, the vibration tube 1
No matter where the position 7 is, the length of the vibration tube 17 does not change.
【0083】従って、軸方向の引っ張りの力が常に一定
である。すなわち、軸方向の力が変化することによる、
振動の漏れを無くすことができる。振動絶縁が高まるこ
とにより、流量計内部の振動が安定になり、高精度で安
定したコリオリ質量流量計を実現出来る。Therefore, the pulling force in the axial direction is always constant. That is, due to the change in the axial force,
Vibration leakage can be eliminated. By increasing the vibration isolation, the vibration inside the flowmeter becomes stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be realized.
【0084】具体的には、内部振動のQ値が高くなるの
で、振動ノイズの影響を受け難くなり、低消費電力を実
現し、振動の漏れ量の変化によるゼロ点やスパン変化を
低減できるコリオリ質量流量計が得られる。このように
振動絶縁を高めることで、以下のような利点を発揮す
る。More specifically, since the Q value of the internal vibration is increased, the influence of vibration noise is reduced, the power consumption is reduced, and the zero point and the span change due to the change in the amount of vibration leakage can be reduced. A mass flow meter is obtained. By increasing the vibration isolation in this way, the following advantages are exhibited.
【0085】この結果、 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。As a result, (1) the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, so that a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained. Can be
【0086】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0087】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation in the upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate.
【0088】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。In the present invention, since vibration is easily confined inside, a Coriolis mass flowmeter with high accuracy can be obtained without concern.
【0089】また、 (4)測定流体FLo流路は、流量計の入り口(インレ
ット)から出口(アウトレット)まで、分岐や、隙間の
無い、1本の貫通構造であるので、流速損失の少なく、
詰まり難く、洗浄しやすいコリオリ質量流量計が得られ
る。[0089] Also, (4) measurement fluid FL o flow path from the inlet flow meter (inlet) to the outlet (outlets), branched, or no gaps, since a single penetrating structure, the flow rate of loss less ,
A Coriolis mass flowmeter that is hard to clog and easy to clean is obtained.
【0090】(5)完全な直管でなく、振動チューブ1
7が、非励振状態で、予め所定形状に湾曲52されてい
るので、周囲温度変化に対して、湾曲部分52で吸収も
容易であり、温度特性が良好なコリオリ質量流量計が得
られる。(5) Vibration tube 1
7 is previously curved 52 in a predetermined shape in a non-excited state, so that a curved portion 52 can easily absorb a change in ambient temperature with respect to a change in ambient temperature, and a Coriolis mass flowmeter having good temperature characteristics can be obtained.
【0091】一般的な曲管でもなく、完全な直管でもな
く、適度な湾曲を持つことで、曲管と直管の長所を同時
に実現できるコリオリ質量流量計が得られる。A Coriolis mass flowmeter which is not a general curved pipe nor a perfect straight pipe, but has an appropriate curve, and can realize the advantages of a curved pipe and a straight pipe simultaneously.
【0092】図24は、請求項6の一実施例のFEM解
析モデルである。構成材料としてステンレス材が使用さ
れ、図24に示す如き寸法で、シェル要素を用いて解析
を行った。FIG. 24 shows an FEM analysis model according to the sixth embodiment of the present invention. A stainless steel material was used as a constituent material, and analysis was performed using a shell element with dimensions shown in FIG.
【0093】振動チューブ17は、上流側固定端13と
下流側固定端14から等距離の中線16に線対称であっ
て、少なくとも1個の緩やかな曲部19を有し、上流側
固定端13と下流側固定端14とを結ぶ直線を基準軸1
5として、この基準軸15の各点からそれぞれ所定距離
の円周線上で単振動をする一本のチューブよりなる。The vibrating tube 17 is symmetrical about the midline 16 equidistant from the upstream fixed end 13 and the downstream fixed end 14 and has at least one gentle curved portion 19. The reference axis 1 is a straight line connecting
5 is a single tube that makes a simple vibration on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference shaft 15.
【0094】振動体41,42において、基準軸15を
はさんで、振動チューブ17とは反対方向(図では振動
体の先端付近)に、振動検出センサ4,5を設置したこ
とを特徴とする。In the vibrators 41 and 42, the vibration detection sensors 4 and 5 are provided in the direction opposite to the vibrating tube 17 (near the tip of the vibrator in the figure) across the reference axis 15. .
【0095】両端の固定部13,14に加わるZ方向力
の総和は、振動検出センサ4,5の質量Mにより以下の
ように変わる。 M=14.5gで ΣFZ≒−0.82kgf M=15.8gで ΣFZ≒ 0.04kgf M=16.3gで、 ΣFZ≒ 0.39kgf であり、振動体41、42の先端に17.4gの振動検
出センサ4,5を設置したときに、両端固定端13,1
4部に加わる力が、ほぼ無くなった。The total sum of the Z-direction forces applied to the fixed portions 13 and 14 at both ends varies as follows depending on the mass M of the vibration detection sensors 4 and 5. = FZΣ-0.82 kgf at M = 14.5 g MΣ15.8 g ΣFZ ≒ 0.04 kgf M = 16.3 g, ΣFZ ≒ 0.39 kgf When the vibration detection sensors 4 and 5 are installed, both ends fixed ends 13 and 1
The force applied to the four parts has almost disappeared.
【0096】振動検出センサ4,5を基準軸15をはさ
んで、振動チューブ17とは反対方向の、振動体41,
42の先端付近に設置することにより、最適な位置で振
動の検出が可能になる。The vibrating body 41, which is opposite to the vibrating tube 17 across the reference axis 15
By installing near the tip of 42, vibration can be detected at an optimal position.
【0097】即ち、振動体41,42の先端に位置する
ことで、振動系の中でも、最も振幅が大きい所で振動測
定が可能になる。また、コリオリ力によって発生する位
相差も、大変大きくなる。That is, by being located at the tip of the vibrating bodies 41 and 42, the vibration can be measured at the place where the amplitude is the largest in the vibration system. Also, the phase difference generated by the Coriolis force becomes very large.
【0098】実際、図5実施例と、図24実施例(請求
項6相当)を実験で比較した結果、一例として、下記の
ようになった。Actually, as a result of comparing the embodiment of FIG. 5 with the embodiment of FIG. 24 (corresponding to claim 6) by experiment, the following was obtained as an example.
【0099】センサ振幅/ドライブ振幅の比は、図5実
施例は0.8、図25実施例では3.5で、4.4倍であ
る。発生位相差 < m rad >は、図5実施例は8.8、図
25実施例では37.5で、4.3倍である。となる。The ratio of the sensor amplitude / drive amplitude is 0.8 in the embodiment of FIG. 5 and 3.5 in the embodiment of FIG. 25, which is 4.4 times. The generated phase difference <m rad> is 8.8 in the embodiment of FIG. 5 and 37.5 in the embodiment of FIG. 25, which is 4.3 times. Becomes
【0100】このように、振幅比でも、発生位相差で
も、図5実施例の場合に比較して、4倍強大きい値が観
測された。As described above, in both the amplitude ratio and the generated phase difference, values that are slightly more than four times larger than those in the embodiment of FIG. 5 were observed.
【0101】この結果、 (1)測定振幅が大きければ、S/Nが向上する。逆
に、従来と同程度の測定振幅でよいのなら、励振力を小
さくすることが可能で、低消費電力のコリオリ質量流量
計が得られる。As a result, (1) If the measured amplitude is large, the S / N is improved. Conversely, if the measurement amplitude is the same as the conventional one, the excitation force can be reduced, and a Coriolis mass flowmeter with low power consumption can be obtained.
【0102】最大振幅が小さければ、振動エネルギーも
小さく、外部への漏れも小さくなり、振動絶縁も容易に
なり、高精度で安定したコリオリ質量流量計が得られ
る。If the maximum amplitude is small, vibration energy is small, leakage to the outside is small, vibration isolation is easy, and a highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0103】(2)発生位相差が大きければ、信号変換
部分の信号処理が容易になる。すなわち、単純で安価な
信号処理回路でも、安定で高精度な性能を実現できるコ
リオリ質量流量計が得られる。(2) If the generated phase difference is large, the signal processing of the signal conversion part becomes easy. That is, a Coriolis mass flowmeter capable of realizing stable and highly accurate performance even with a simple and inexpensive signal processing circuit can be obtained.
【0104】逆に、従来と同等の信号処理性能であれ
ば、発生位相差の小さい低流量域まで安定して測定が可
能になったり、もとから発生位相差の小さい気体の質量
流量測定が可能になるコリオリ質量流量計が得られる。On the other hand, if the signal processing performance is equivalent to the conventional one, it is possible to measure stably up to a low flow rate region where the generated phase difference is small, or to measure the mass flow rate of the gas originally generated with a small phase difference. A possible Coriolis mass flow meter is obtained.
【0105】結局、振幅も位相差も4倍以上大きいの
で、非常に有利で、劇的な改善効果が得られる。As a result, since both the amplitude and the phase difference are larger than 4 times, it is very advantageous and a dramatic improvement effect can be obtained.
【0106】図25、図26、図27,図28は、本発
明の他の実施例の要部動作説明図で、請求項7の振動動
作説明図で、励振器3により、振動チューブ17を2次
モード以上の高次の振動モードで励振する。図5実施例
をシェル要素を用いた有限要素法で、モーダル解析を行
った結果である。FIG. 25, FIG. 26, FIG. 27, and FIG. 28 are views for explaining the operation of the main part of another embodiment of the present invention. Excitation is performed in a higher-order vibration mode than the second-order mode. FIG. 5 shows the results of performing modal analysis on the embodiment in FIG. 5 by the finite element method using shell elements.
【0107】図25は斜視図、図26は図25のX方向
からの投影図、図27は図25のY方向からの投影図、
図28は図25のZ方向からの投影図であり、初期状態
の形状Dと、最大変形時の形状Eの両方が示されてい
る。FIG. 25 is a perspective view, FIG. 26 is a projection view from the X direction in FIG. 25, FIG. 27 is a projection view from the Y direction in FIG.
FIG. 28 is a projection view from the Z direction in FIG. 25, and shows both the shape D in the initial state and the shape E at the time of maximum deformation.
【0108】図5実施例の3次モード共振状態で、共振
周波数は228Hzである。通常、自励振させると、最も
低次の振動モードが励起しやすいが、本実施例では、3
次モードが励起するように励振器3を調整して、自励振
させる。In the third mode resonance state of the embodiment of FIG. 5, the resonance frequency is 228 Hz. Normally, when self-excited, the lowest vibration mode is likely to be excited.
The exciter 3 is adjusted so as to excite the next mode and self-excited.
【0109】なお、図5実施例における、1次モード共
振周波数は127Hzで、図29、図30、図31,図3
2に示したような振動モード形状である。The primary mode resonance frequency in the embodiment of FIG. 5 is 127 Hz, and FIGS. 29, 30, 31, and
This is a vibration mode shape as shown in FIG.
【0110】図29は斜視図、図30は図29のX方向
からの投影図、図31は図29のY方向からの投影図、
図32は図29のZ方向からの投影図であり、初期状態
の形状Dと、最大変形時の形状Eの両方が示されてい
る。FIG. 29 is a perspective view, FIG. 30 is a projection view from the X direction in FIG. 29, FIG. 31 is a projection view from the Y direction in FIG.
FIG. 32 is a projection view from the Z direction in FIG. 29, and shows both the shape D in the initial state and the shape E at the time of maximum deformation.
【0111】図29、図30、図31,図32におい
て、振動系全体が+Zの方向に変形している。円周振動
ではないし、励振力がもろに端部に加わるので、端部に
はX方向と、Z方向の大きな力が加わる。29, 30, 31, and 32, the entire vibration system is deformed in the + Z direction. Excitation force is applied to the end rather than the circumferential vibration, so that a large force in the X and Z directions is applied to the end.
【0112】図5実施例における、2次モード共振周波
数は204Hzで、図33、図34、図35、図36に示
したような振動モード形状である。In the embodiment shown in FIG. 5, the resonance frequency of the second mode is 204 Hz, and the vibration mode shape is as shown in FIGS. 33, 34, 35 and 36.
【0113】図33は斜視図、図34は図33のX方向
からの投影図、図35は図33のY方向からの投影図、
図36は図33のZ方向からの投影図であり、初期状態
の形状Dと、最大変形時の形状Eの両方が示されてい
る。FIG. 33 is a perspective view, FIG. 34 is a projection view from the X direction in FIG. 33, FIG. 35 is a projection view from the Y direction in FIG.
FIG. 36 is a projection view from the Z direction in FIG. 33, and shows both the shape D in the initial state and the shape E in the maximum deformation.
【0114】図33、図34、図35、図36におい
て、振動チューブ17はその中央付近でZ方向の変形
が、プラスマイナス逆転している。チューブ17自体の
変形量が小さいので、コリオリ力の発生も小さく、あま
り実用的な振動モードではない。33, 34, 35, and 36, the deformation of the vibration tube 17 in the Z direction is reversed in the vicinity of the center in the plus and minus directions. Since the amount of deformation of the tube 17 itself is small, the generation of Coriolis force is also small, which is not a very practical vibration mode.
【0115】図5実施例における、4次モード共振周波
数は294Hzで、図37、図38、図39、図40に示
したような振動モード形状である。The fourth mode resonance frequency in the embodiment of FIG. 5 is 294 Hz, and has the vibration mode shapes as shown in FIGS. 37, 38, 39 and 40.
【0116】図37は斜視図、図38は図37のX方向
からの投影図、図39は図37のY方向からの投影図、
図40は図37のZ方向からの投影図であり、初期状態
の形状Dと、最大変形時の形状Eの両方が示されてい
る。FIG. 37 is a perspective view, FIG. 38 is a projection view from the X direction in FIG. 37, FIG. 39 is a projection view from the Y direction in FIG.
FIG. 40 is a projection view from the Z direction in FIG. 37, and shows both the shape D in the initial state and the shape E in the maximum deformation.
【0117】図37、図38、図39、図40におい
て、振動チューブ17全体がYZ平面上でY方向に上下
し、発生するコリオリ力もY方向である。円周振動でな
く、励振力がもろに端部13、14に加わるので、端部
13、14にはX方向と、Y方向の大きな力が加わる。In FIGS. 37, 38, 39, and 40, the entire vibrating tube 17 moves up and down in the Y direction on the YZ plane, and the generated Coriolis force is also in the Y direction. Excitation force is exerted not on the circumferential vibration but on the ends 13 and 14, so that large forces in the X and Y directions are applied to the ends 13 and 14.
【0118】このように、3次モードで励振させたと
き、測定流体FLoが流れることにより発生するコリオ
リ力により、近似的に2次モード形状似の変形がおき
る。すなわち、3次モード励振で、2次モードのコリオ
リ変形を検出することで、質量流量を求めることが可能
になるのである。[0118] Thus, when is excited by the third mode, the Coriolis force generated by measuring fluid FL o flows, occurs approximately deformation similar secondary mode shape. That is, the mass flow rate can be obtained by detecting the Coriolis deformation in the second mode by the third mode excitation.
【0119】この結果、2次、3次あるいは、それ以上
の高次モードで励振することで、以下のような利点があ
る。 (1)励振周波数を高めに設定しやすい。低周波数での
振動では、フィールドの振動ノイズを受け易いのに対
し、高周波数励振では、振動ノイズの影響を受けにく
い、コリオリ質量流量計が得られる。As a result, the following advantages can be obtained by exciting in the second, third, or higher order mode. (1) It is easy to set the excitation frequency higher. Vibration at low frequency is susceptible to vibration noise in the field, whereas high frequency excitation provides a Coriolis mass flowmeter that is less susceptible to vibration noise.
【0120】(2)励振モードと、コリオリ力によって
発生する振動モードの共振周波数を近づけることができ
る。図5実施例では、駆動周波数は228Hz、コリオリ
近似モードは204Hzと近いので、(2) The resonance frequencies of the excitation mode and the vibration mode generated by the Coriolis force can be made close to each other. In the embodiment of FIG. 5, the driving frequency is close to 228 Hz and the Coriolis approximation mode is close to 204 Hz.
【0121】下式より、P=1.117, Q=1000 とすると、動
倍率G=4.0と大きくなり、発生位相差も大きい。 ただし、動倍率G=(1−P2)/((1−P2)2+
(P/Q)) P=(駆動周波数)/(コリオリ近似モードの共振周波
数)From the following equation, when P = 1.117 and Q = 1000, the dynamic magnification G = 4.0 and the generated phase difference is large. However, the dynamic magnification G = (1−P 2 ) / ((1−P 2 ) 2 +
(P / Q)) P = (drive frequency) / (resonance frequency of Coriolis approximation mode)
【0122】(3)発生位相差が大きければ、信号変換
部の信号処理が容易になる。すなわち、単純で安価な信
号処理回路でも、安定で高精度な性能を実現できるコリ
オリ質量流量計が得られる。(3) If the generated phase difference is large, the signal processing of the signal conversion unit becomes easy. That is, a Coriolis mass flowmeter capable of realizing stable and highly accurate performance even with a simple and inexpensive signal processing circuit can be obtained.
【0123】逆に、従来と同等の信号処理性能であれ
ば、発生位相差の小さい低流量域まで安定して測定が可
能になったり、もとから発生位相差の小さい気体の質量
流量測定が可能になるコリオリ質量流量計が得られる。Conversely, if the signal processing performance is equivalent to the conventional one, stable measurement can be performed up to the low flow rate region where the generated phase difference is small. A possible Coriolis mass flow meter is obtained.
【0124】図41、図42、図43は、本発明の他の
実施例の要部構成説明図で、請求項8の一実施例であ
る。図41は正面図、図42は図41の平面図、図43
は図41の側面図である。FIG. 41, FIG. 42 and FIG. 43 are explanatory diagrams of the main parts of another embodiment of the present invention. 41 is a front view, FIG. 42 is a plan view of FIG.
42 is a side view of FIG. 41.
【0125】補償体63は、ハウジング6の内部に設け
られている。補償体63内には、、振動チューブ17
と、励振器3と、振動検出センサ4,5とが設置されい
ている。The compensator 63 is provided inside the housing 6. In the compensator 63, the vibration tube 17 is provided.
, An exciter 3 and vibration detection sensors 4 and 5 are provided.
【0126】この場合は、励振器3と振動検出センサ
4,5として、コイル301,401,501とマグネ
ット302,402,502とを用いた例が、示されて
いる。補償体63は、基準軸15に平行して設けられ、
平行方向に長く、両端が振動チューブ17の両端に、そ
れぞれ固定支持されている。In this case, an example is shown in which coils 301, 401, 501 and magnets 302, 402, 502 are used as the exciter 3 and the vibration detection sensors 4, 5. The compensator 63 is provided in parallel with the reference axis 15,
It is long in the parallel direction, and both ends are fixedly supported at both ends of the vibration tube 17.
【0127】以上の構成において、図43に示す如く、
励振器3が作動している時、F1とF2の力で、コイル3
01とマグネット302が反発する。その力により、振
動チューブ17と振動体61,62とは、T1, T3のよ
うに基準軸15付近を中心に、図43で右回りの方向に
回転する。In the above configuration, as shown in FIG.
When the exciter 3 is operated, a force of F 1 and F 2, the coil 3
01 and the magnet 302 repel. By the force, the vibrator 61 and the vibration tube 17, around the reference axis 15 near as T 1, T 3, rotates in the clockwise direction in FIG. 43.
【0128】一方、補償体63は、その反力でT2、T4
のように、振動チューブ17や振動体61,62とは
逆回りの左回りに回転する。On the other hand, the compensator 63 generates T 2 , T 4
As shown in the figure, the vibrating tube 17 and the vibrating bodies 61 and 62 rotate counterclockwise.
【0129】振動チューブ17と補償体63とは繋がっ
ているので、その結合部である固定端13,14では、
右回りの力と、左回りの力が打ち消し合い、このような
軸回りの成分を減じる効果がある。補償体63外部に、
基準軸15回りの回転成分を、漏らさなくすることがで
きる。Since the vibrating tube 17 and the compensator 63 are connected to each other, the fixed ends 13 and 14, which are the connecting portions thereof,
The right-handed force and the left-handed force cancel each other, which has the effect of reducing such components around the axis. Outside the compensator 63,
The rotation component around the reference axis 15 can be prevented from leaking.
【0130】この結果、ハウジング6内に、補償体63
が設置されたので、振動チューブ17、振動体61,6
2、振動検出センサ4,5と補償体63とは、励振器3
を介して、互いに逆方向に力が働き、基準軸15を中心
にした、逆回転の振動が発生する。As a result, the compensator 63 is
Is installed, the vibration tube 17 and the vibration bodies 61 and 6
2. The vibration detection sensors 4 and 5 and the compensator 63 are
, Forces are exerted in opposite directions to each other, and reverse rotation vibration about the reference axis 15 is generated.
【0131】振動チューブ17と補償体63とが結合し
ている固定端13,14で、逆方向に力が働き合い、互
いに打ち消し合って、振動の節を形成する。並進方向成
分だけでなく、基準軸15回りの回転成分も抑えること
ができるので、より一層振動絶縁性を高めることができ
る。At the fixed ends 13 and 14 where the vibration tube 17 and the compensator 63 are connected, forces act in opposite directions and cancel each other to form a node of vibration. Since not only the translational component but also the rotational component about the reference axis 15 can be suppressed, the vibration insulation can be further enhanced.
【0132】このように振動絶縁を高めることで、以下
のような利点を発揮する。 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。By increasing the vibration isolation as described above, the following advantages are exhibited. (1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0133】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with small energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0134】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部
の振動系に影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしま
う。本発明では、内部に振動を閉じ込めやすいので、そ
の心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が得られ
る。(3) If the amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or if the balance of the amount dissipated upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and span fluctuate. In the present invention, the vibration is easily confined inside, so that there is no worry and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0135】(4)外部から応力が加わっても、補償体
63で支えることで、内部の振動は安定した励振を続け
ることが出来る すなわち、配管応力や熱応力の影響を受けにくい、安定
して高精度なコリオリ質量流量計が得られる。(4) Even if a stress is applied from the outside, the internal vibration can be maintained in a stable excitation by supporting it with the compensator 63. That is, the vibration is hardly affected by the pipe stress and the thermal stress and is stable. A highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0136】図44は、本発明の他の実施例の要部構成
説明図で、請求項9の一実施例を示す。本実施例におい
ては、基準軸15の方向の伸縮と、基準軸15回りの回
転振動とを吸収する柔構造部71が、上流側固定端13
と下流側固定端14と、補償体63との間の、振動チュ
ーブ17に設けられている。FIG. 44 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the flexible structure 71 that absorbs expansion and contraction in the direction of the reference shaft 15 and rotational vibration around the reference shaft 15 is connected to the upstream fixed end 13.
The vibration tube 17 is provided between the compensator 63 and the downstream fixed end 14.
【0137】この結果、柔構造部71が、上流側固定端
13と下流側固定端14と、補償体63との間の、振動
チューブ17に設けられたので、 (1)熱膨張を吸収することが可能になり、広い温度範
囲で安定して高精度で測定が可能なコリオリ質量流量計
が得られる。As a result, since the flexible structure 71 is provided in the vibration tube 17 between the upstream fixed end 13, the downstream fixed end 14, and the compensator 63, (1) thermal expansion is absorbed. This makes it possible to obtain a Coriolis mass flowmeter capable of performing stable and accurate measurement over a wide temperature range.
【0138】(2)配管応力が加わった場合でも、柔構
造部71で吸収出来、内部まで影響を及ぼさず、安定し
て高精度なコリオリ質量流量計が得られる。(2) Even when a pipe stress is applied, the flexible structure 71 can absorb the stress and does not affect the inside, so that a stable and accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0139】[0139]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、振動チューブに固定され固定端より外部に振
動が漏れないように振動絶縁されるようにされた板状の
振動体が設けられたので、以下の利点が生ずる。As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to this, the plate-shaped vibrating body fixed to the vibrating tube and insulated so that vibration does not leak to the outside from the fixed end is provided.
【0140】(1)内部振動系は高Q値を実現でき、外
部ノイズが加わってもその影響が相対的に少なく、振動
が安定なので、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量
計が得られる。(1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even when external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0141】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with small energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0142】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
変化がおこり、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
If the balance of the amount of dissipation is lost in the upstream and downstream, a change will occur in the internal vibration system, and the zero point and span will fluctuate.
【0143】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。According to the present invention, since vibration is easily confined inside, a Coriolis mass flowmeter with high accuracy can be obtained without concern.
【0144】本発明の請求項2によれば、振動系全体の
重心が基準軸上にあるので、 (1)外部から振動ノイズが加わったり、衝撃を受けた
場合でも、基準軸から離れた場所に振動系の重心がある
と、異常振動を起こし易い。しかし、振動系全体の重心
が基準軸上にあるので、異常動作が発生し難い、コリオ
リ質量流量計が得られる。According to the second aspect of the present invention, since the center of gravity of the entire vibration system is on the reference axis, (1) even if vibration noise is applied from the outside or an impact is received, a place distant from the reference axis If the vibration system has a center of gravity, abnormal vibration is likely to occur. However, since the center of gravity of the entire vibration system is on the reference axis, abnormal operation hardly occurs and a Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0145】(2)また、影響を受けた場合でも、振動
系全体に対称で、比較的均一に影響が出やすく、たとえ
正常な振動でなくても、上下流2点の振動を検出するこ
とで、ノイズをキャンセルすることが可能なコリオリ質
量流量計が得られる。(2) Even if it is affected, it is symmetrical to the whole vibration system, and the influence is likely to occur relatively uniformly. Even if the vibration is not normal, it is necessary to detect vibrations at two points upstream and downstream. Thus, a Coriolis mass flowmeter capable of canceling noise is obtained.
【0146】結局、上記のことから、外部振動や衝撃に
対して、影響を受け難い、安定した高精度なコリオリ質
量流量計が実現出来る。As a result, from the above, a stable and accurate Coriolis mass flowmeter which is hardly affected by external vibration or impact can be realized.
【0147】本発明の請求項3によれば、振動系全体の
重心が移動しないので、無駄な振動がなくなり、振動の
絶縁がより高められる。このように振動絶縁を高めるこ
とで、以下のような利点が得られる。According to the third aspect of the present invention, the center of gravity of the entire vibration system does not move, so that useless vibration is eliminated and vibration isolation is further enhanced. By increasing the vibration isolation in this way, the following advantages can be obtained.
【0148】(1)内部振動系は高Q値を実現でき、外
部ノイズが加わっても、その影響が相対的に少なく、振
動が安定なので、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流
量計が得られる。(1) The internal vibration system can realize a high Q value, and even if external noise is applied, the influence thereof is relatively small and the vibration is stable, so that a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0149】(2)少ないエネルギで安定した励振が実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0150】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation in the upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate.
【0151】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
のでその心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が得
られる。According to the present invention, the vibration is easily confined inside, so that there is no concern about this, and a high-precision Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0152】(4)外部から、通常受ける並進方向のノ
イズや衝撃が加わわり、重心が並進運動をしても、通常
の励振振動とは異なる運動なので、モード形状や周波数
から、ノイズによる振動を区別して、除去出来る。(4) Even if a translational noise or impact which is normally received from the outside is applied and the center of gravity performs a translational motion, it is a motion different from a normal excitation vibration. Can be distinguished and removed.
【0153】従って、外部振動や衝撃に対して、影響を
受けにくい、安定した高精度なコリオリ質量流量計が得
られる。Accordingly, a stable and accurate Coriolis mass flowmeter which is hardly affected by external vibration and impact can be obtained.
【0154】本発明の請求項4によれば、定常励振状態
において、振動チューブの両端の固定部に、基準軸回り
のねじれ成分以外の、並進方向成分の力が生じないの
で、振動が外に漏れにくい。According to the fourth aspect of the present invention, in the steady excitation state, no force of the translational direction component other than the torsion component around the reference axis is generated at the fixed portions at both ends of the vibrating tube. Hard to leak.
【0155】基準軸回りの回転力に対しては、振動チュ
ーブに比べ、はるかに大きいねじり剛性(ねじり剛性=
GIP=Gπd4/32、剛性は直径の4乗で効く)を有
する、コリオリ質量流量計のハウジングの存在により、
強固に抑えることが可能である。With respect to the rotational force about the reference axis, the torsional rigidity (torsional rigidity =
GI P = Gπd 4/32, the stiffness has effective against) the fourth power of the diameter, the presence of the housing of the Coriolis mass flow meter,
It is possible to suppress firmly.
【0156】このように振動絶縁を高めることで、以下
のような利点を発揮する。 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。By increasing the vibration isolation as described above, the following advantages are exhibited. (1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0157】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with small energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0158】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
振動チューブの上下流で、散逸量のバランスが崩れる
と、内部の振動系に影響が及び、ゼロ点やスパンが変動
してしまう。本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation is lost between the upstream and downstream of the vibrating tube, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate. In the present invention, the vibration is easily confined inside, so that there is no worry and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0159】本発明の請求項5によれば、振動チューブ
は、基準軸から等距離にある円周面内のみでの振動なの
で、振動チューブの位置がどこであっても、振動チュー
ブの長さが変わることはない。According to the fifth aspect of the present invention, since the vibration tube vibrates only in the circumferential surface equidistant from the reference axis, the vibration tube has a length no matter where the vibration tube is located. It will not change.
【0160】従って、軸方向の引っ張りの力が常に一定
である。すなわち、軸方向の力が変化することによる、
振動の漏れを、無くすことができる。振動絶縁が高まる
ことにより、流量計内部の振動が安定になり、高精度で
安定したコリオリ質量流量計を実現出来る。Therefore, the pulling force in the axial direction is always constant. That is, due to the change in the axial force,
Vibration leakage can be eliminated. By increasing the vibration isolation, the vibration inside the flowmeter becomes stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be realized.
【0161】具体的には、内部振動のQ値が高くなるの
で、振動ノイズの影響を受け難くなり、低消費電力を実
現し、振動の漏れ量の変化によるゼロ点やスパン変化を
低減できるコリオリ質量流量計が得られる。このように
振動絶縁を高めることで、以下のような利点を発揮す
る。More specifically, since the Q value of the internal vibration is increased, the influence of the vibration noise is reduced, the power consumption is reduced, and the zero point and the span change due to the change in the amount of vibration leakage can be reduced. A mass flow meter is obtained. By increasing the vibration isolation in this way, the following advantages are exhibited.
【0162】この結果、 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。As a result, (1) the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, so that a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained. Can be
【0163】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0164】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation in the upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate.
【0165】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。According to the present invention, since vibration is easily confined inside, a Coriolis mass flowmeter with high accuracy can be obtained without concern.
【0166】また、 (4)測定流体流路は、流量計の入り口(インレット)
から出口(アウトレット)まで、分岐や、隙間の無い、
1本の貫通構造であるので、流速損失の少なく、詰まり
難く、洗浄しやすいコリオリ質量流量計が得られる。(4) The measurement fluid channel is provided at the inlet (inlet) of the flow meter.
There is no branch or gap from the outlet to the outlet
Because of the single penetrating structure, a Coriolis mass flowmeter with low flow velocity loss, less clogging, and easy cleaning can be obtained.
【0167】(5)完全な直管でなく、振動チューブ
が、非励振状態で、予め所定形状に湾曲されているの
で、周囲温度変化に対して、湾曲部分で吸収も容易であ
り、温度特性が良好なコリオリ質量流量計が得られる。(5) Since the vibrating tube is not a complete straight tube but is curved in a predetermined shape in a non-excited state, it can easily absorb changes in ambient temperature at the curved portion, and has a temperature characteristic. , A good Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0168】一般的な曲管でもなく、完全な直管でもな
く、適度な湾曲を持つことで、曲管と直管の長所を同時
に実現できるコリオリ質量流量計が得られる。A Coriolis mass flowmeter which is not a general curved tube nor a perfect straight tube but has an appropriate curve and can realize the advantages of a curved tube and a straight tube at the same time is obtained.
【0169】本発明の請求項6によれば、振動検出セン
サを、基準軸をはさんで、振動チューブとは反対方向の
振動体の先端付近に設置することにより、最適な位置で
振動の検出が可能になる。According to the sixth aspect of the present invention, the vibration detecting sensor is installed near the tip of the vibrating body in the direction opposite to the vibrating tube across the reference axis, so that the vibration can be detected at the optimum position. Becomes possible.
【0170】即ち、振動体の先端に位置することで、振
動系の中でも、最も振幅が大きい所で振動測定が可能に
なる。That is, by being located at the tip of the vibrating body, vibration can be measured at the place where the amplitude is the largest in the vibration system.
【0171】実際、図5実施例と、図24実施例(請求
項6相当)を実験で比較した結果、一例として、下記の
ようになった。Actually, as a result of comparing the embodiment of FIG. 5 with the embodiment of FIG. 24 (corresponding to claim 6) by experiment, the following results were obtained as an example.
【0172】センサ振幅/ドライブ振幅の比は、図5実
施例は0.8、図25実施例では3.5で、4.4倍であ
る。発生位相差 < m rad >は、図5実施例は8.8、図
25実施例では37.5で、4.3倍である。となる。The ratio of the sensor amplitude / drive amplitude is 0.8 in the embodiment of FIG. 5 and 3.5 in the embodiment of FIG. 25, which is 4.4 times. The generated phase difference <m rad> is 8.8 in the embodiment of FIG. 5 and 37.5 in the embodiment of FIG. 25, which is 4.3 times. Becomes
【0173】このように、振幅比でも、発生位相差で
も、図5実施例の場合に比較して、4倍強大きい値が観
測された。As described above, in both the amplitude ratio and the generated phase difference, values that are slightly more than four times as large as those in the embodiment of FIG. 5 were observed.
【0174】この結果、このように、振動絶縁を高める
ことで、以下のような利点を、発揮する。As a result, the following advantages are exhibited by increasing the vibration isolation.
【0175】(1)測定振幅が大きければ、S/Nが向
上する。逆に、従来と同程度の測定振幅でよいのなら、
励振力を小さくすることが可能で、低消費電力のコリオ
リ質量流量計が得られる。(1) If the measured amplitude is large, the S / N is improved. Conversely, if the same measurement amplitude as before is sufficient,
Excitation force can be reduced, and a Coriolis mass flowmeter with low power consumption can be obtained.
【0176】最大振幅が小さければ、振動エネルギーも
小さく、外部への漏れも小さくなり、振動絶縁も容易に
なり、高精度で安定したコリオリ質量流量計が得られ
る。If the maximum amplitude is small, the vibration energy is small, the leakage to the outside is small, the vibration isolation is easy, and a highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0177】(2)発生位相差が大きければ、信号変換
部分の信号処理が容易になる。すなわち、単純で安価な
信号処理回路でも、安定で高精度な性能を実現できるコ
リオリ質量流量計が得られる。(2) If the generated phase difference is large, the signal processing in the signal conversion portion becomes easy. That is, a Coriolis mass flowmeter capable of realizing stable and highly accurate performance even with a simple and inexpensive signal processing circuit can be obtained.
【0178】逆に、従来と同等の信号処理性能であれ
ば、発生位相差の小さい低流量域まで安定して測定が可
能になったり、もとから発生位相差の小さい気体の質量
流量測定が可能になるコリオリ質量流量計が得られる。Conversely, if the signal processing performance is equivalent to the conventional one, stable measurement can be performed up to the low flow rate region where the generated phase difference is small, and the mass flow rate measurement of gas originally having a small generated phase difference can be performed. A possible Coriolis mass flow meter is obtained.
【0179】結局、振幅も位相差も4倍以上大きいの
で、非常に有利で、劇的な改善効果が得られる。As a result, since both the amplitude and the phase difference are larger than 4 times, it is very advantageous and a dramatic improvement effect can be obtained.
【0180】本発明の請求項7によれば、2次、3次あ
るいは、それ以上の高次モードで励振することで、以下
のような利点がある。According to the seventh aspect of the present invention, the following advantages are obtained by exciting in the second, third, or higher order mode.
【0181】(1)励振周波数を高めに設定しやすい。
低周波数での振動では、フィールドの振動ノイズを受け
易いのに対し、高周波数励振では、振動ノイズの影響を
受けにくい、コリオリ質量流量計が得られる。(1) It is easy to set the excitation frequency higher.
Vibration at low frequency is susceptible to vibration noise in the field, whereas high frequency excitation provides a Coriolis mass flowmeter that is less susceptible to vibration noise.
【0182】(2)励振モードと、コリオリ力によって
発生する振動モードの共振周波数を近づけることが出来
る。発生位相差も大きい。(2) The resonance frequencies of the excitation mode and the vibration mode generated by the Coriolis force can be made close to each other. The generated phase difference is also large.
【0183】(3)発生位相差が大きければ、信号変換
部の信号処理が容易になる。すなわち、単純で安価な信
号処理回路でも、安定で高精度な性能を実現できるコリ
オリ質量流量計が得られる。(3) If the generated phase difference is large, the signal processing of the signal conversion unit becomes easy. That is, a Coriolis mass flowmeter capable of realizing stable and highly accurate performance even with a simple and inexpensive signal processing circuit can be obtained.
【0184】逆に、従来と同等の信号処理性能であれ
ば、発生位相差の小さい低流量域まで安定して測定が可
能になったり、もとから発生位相差の小さい気体の質量
流量測定が可能になるコリオリ質量流量計が得られる。Conversely, if the signal processing performance is equivalent to the conventional one, it is possible to measure stably up to the low flow rate region where the generated phase difference is small, or to measure the mass flow rate of the gas originally generated with the small phase difference. A possible Coriolis mass flow meter is obtained.
【0185】本発明の請求項8によれば、ハウジング内
に補償体が設置されたので、振動チューブ、振動体、振
動検出センサと補償体とは、励振器を介して、互いに逆
方向に力が働き、基準軸を中心にした、逆回転の振動が
発生する。According to the eighth aspect of the present invention, since the compensator is provided in the housing, the vibrating tube, the vibrator, the vibration detection sensor and the compensator are forced in opposite directions via the exciter. Works to generate reverse rotation vibration about the reference axis.
【0186】振動チューブと補償体とが結合している固
定端で、逆方向に力が働き合い、互いに打ち消し合っ
て、振動の節を形成する。並進方向成分だけでなく、基
準軸回りの回転成分も抑えることができるので、より一
層振動絶縁性を高めることができる。At the fixed end where the vibration tube and the compensator are connected, forces act in opposite directions and cancel each other to form a node of vibration. Since not only the translational component but also the rotational component about the reference axis can be suppressed, the vibration insulation can be further enhanced.
【0187】このように振動絶縁を高めることで、以下
のような利点を発揮する。 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。By increasing the vibration isolation as described above, the following advantages are exhibited. (1) Since the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0188】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with small energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0189】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、外部に逃げた振動が再び内部に加わったり、
上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部の振動系に
影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしまう。(3) The amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or the vibration escaping to the outside reappears inside,
When the balance of the amount of dissipation in the upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected, and the zero point and the span fluctuate.
【0190】本発明では、内部に振動を閉じ込めやすい
ので、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が
得られる。According to the present invention, since vibration is easily confined inside, there is no need to worry about this, and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0191】(4)外部から応力が加わっても、補償体
で支えることで、内部の振動は安定した励振を続けるこ
とが出来る すなわち、配管応力や熱応力の影響を受けにくい安定し
て高精度なコリオリ質量流量計が得られる。(4) Even if stress is applied from the outside, the internal vibration can be kept stable by supporting it with the compensator. That is, stable and high precision is hardly affected by piping stress and thermal stress. A Coriolis mass flowmeter is obtained.
【0192】本発明の請求項9によれば、柔構造部が、
上流側固定端と下流側固定端と、補償体との間の、振動
チューブに設けられたので、According to claim 9 of the present invention, the flexible structure portion is
Since it was provided in the vibration tube between the upstream fixed end and the downstream fixed end, and the compensator,
【0193】(1)熱膨張を吸収することが可能にな
り、広い温度範囲で安定して高精度で測定が可能なコリ
オリ質量流量計が得られる。(1) A Coriolis mass flowmeter capable of absorbing thermal expansion and capable of performing stable and accurate measurement over a wide temperature range is obtained.
【0194】(2)配管応力が加わった場合でも、柔構
造部で吸収出来、内部まで影響を及ぼさず、安定して高
精度なコリオリ質量流量計が得られる。(2) Even when pipe stress is applied, the flexible structure can absorb the stress and does not affect the inside, so that a stable and accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0195】従って、本発明によれば、内部振動の絶縁
性を向上させる事により、安定性、精度、耐振性が向上
されるコリオリ質量流量計を実現することが出来る。Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a Coriolis mass flowmeter having improved stability, accuracy and vibration resistance by improving the insulation of internal vibration.
【図1】本発明の一実施例の要部構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図4】図3の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 3;
【図5】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図6】図5の動作説明斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating the operation of FIG. 5;
【図7】図5の動作説明図で、X方向からの投影図であ
る。FIG. 7 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from an X direction.
【図8】図5の動作説明図で、Y方向からの投影図であ
る。8 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from a Y direction.
【図9】図5の動作説明図で、Z方向からの投影図であ
る。FIG. 9 is an operation explanatory view of FIG. 5, and is a projection view from the Z direction.
【図10】図5の動作説明斜視図である。FIG. 10 is a perspective view for explaining the operation of FIG. 5;
【図11】図5の動作説明図で、X方向からの投影図で
ある。11 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from an X direction.
【図12】図5の動作説明図で、Y方向からの投影図で
ある。FIG. 12 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from a Y direction.
【図13】図5の動作説明図で、Z方向からの投影図で
ある。FIG. 13 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from the Z direction.
【図14】図5の動作説明斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating the operation of FIG. 5;
【図15】図5の動作説明図で、X方向からの投影図で
ある。FIG. 15 is an operation explanatory view of FIG. 5, and is a projection view from the X direction.
【図16】図5の動作説明図で、Y方向からの投影図で
ある。FIG. 16 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from the Y direction.
【図17】図5の動作説明図で、Z方向からの投影図で
ある。FIG. 17 is an operation explanatory view of FIG. 5 and is a projection view from the Z direction.
【図18】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 18 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図19】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 19 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図20】図19の側面図である。FIG. 20 is a side view of FIG. 19;
【図21】図19の動作説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 19;
【図22】図19の動作説明図である。FIG. 22 is an operation explanatory diagram of FIG. 19;
【図23】図19の動作説明図である。FIG. 23 is an operation explanatory diagram of FIG. 19;
【図24】本発明の他の実施例のFEM解析モデルであ
る。FIG. 24 is an FEM analysis model according to another embodiment of the present invention.
【図25】本発明の他の実施例の動作説明斜視図であ
る。FIG. 25 is an operation explanatory perspective view of another embodiment of the present invention.
【図26】図25のX方向からの投影図である。FIG. 26 is a projection view from the X direction in FIG. 25;
【図27】図25のY方向からの投影図である。FIG. 27 is a projection view from the Y direction in FIG. 25;
【図28】図25のZ方向からの投影図である。FIG. 28 is a projection view from the Z direction in FIG. 25.
【図29】図5の1次モードの動作説明斜視図である。FIG. 29 is a perspective view for explaining the operation in the primary mode of FIG. 5;
【図30】図29のX方向からの投影図である。FIG. 30 is a projection view from the X direction in FIG. 29;
【図31】図29のY方向からの投影図である。FIG. 31 is a projection view from the Y direction in FIG. 29;
【図32】図29のZ方向からの投影図である。32 is a projection view from the Z direction in FIG. 29.
【図33】図5の2次モードの動作説明斜視図である。FIG. 33 is a perspective view for explaining the operation in the secondary mode of FIG. 5;
【図34】図33のX方向からの投影図である。FIG. 34 is a projection view from the X direction in FIG. 33.
【図35】図33のY方向からの投影図である。FIG. 35 is a projection view from the Y direction in FIG. 33;
【図36】図33のZ方向からの投影図である。FIG. 36 is a projection view from the Z direction in FIG. 33;
【図37】図5の4次モードの動作説明斜視図である。FIG. 37 is a perspective view for explaining the operation of the fourth mode in FIG. 5;
【図38】図37のX方向からの投影図である。FIG. 38 is a projection view from the X direction in FIG. 37.
【図39】図37のY方向からの投影図である。39 is a projection view from the Y direction in FIG. 37.
【図40】図37のZ方向からの投影図である。40 is a projection view from the Z direction in FIG. 37.
【図41】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 41 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図42】図41の平面図である。FIG. 42 is a plan view of FIG. 41.
【図43】図41の側面図である。FIG. 43 is a side view of FIG. 41.
【図44】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 44 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図45】従来より一般に使用されている従来例の構成
説明図である。FIG. 45 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example generally used in the related art.
【図46】従来より一般に使用されている他の従来例の
構成説明図である。FIG. 46 is an explanatory view of the configuration of another conventional example generally used in the prior art.
【図47】図45の動作説明図である。FIG. 47 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 45.
【図48】図46の動作説明図である。FIG. 48 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 46.
【図49】図46の動作説明図である。FIG. 49 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 46.
【符号の説明】 1 振動チューブ 2 フランジ 3 励振器 4 振動検出センサ 5 振動検出センサ 501 コイル 502 マグネット 6 ハウジング 11 振動体 12 振動体 13 上流側固定端 14 下流側固定端 15 基準軸 16 中線 17 振動チューブ 18 振動体 19 緩やかな曲部 21 振動体 22 振動体 23 励振器 24 励振器 31 振動体 32 振動体 41 振動体 42 振動体 51 振動体 61 振動体 62 振動体 63 補償体 71 柔構造部 301 コイル 302 マグネット 401 コイル 402 マグネット 501 コイル 502 マグネット[Description of Signs] 1 Vibration tube 2 Flange 3 Exciter 4 Vibration detection sensor 5 Vibration detection sensor 501 Coil 502 Magnet 6 Housing 11 Vibrating body 12 Vibrating body 13 Upstream fixed end 14 Downstream fixed end 15 Reference axis 16 Middle line 17 Vibrating tube 18 Vibrating body 19 Gentle curved part 21 Vibrating body 22 Vibrating body 23 Exciter 24 Exciter 31 Vibrating body 32 Vibrating body 41 Vibrating body 42 Vibrating body 51 Vibrating body 61 Vibrating body 62 Vibrating body 63 Compensating body 71 Flexible structure section 301 coil 302 magnet 401 coil 402 magnet 501 coil 502 magnet
Claims (9)
流体の流れと前記振動チューブの角振動によって生じる
コリオリ力により、該振動チューブを変形振動させるコ
リオリ質量流量計において、 前記振動チューブの上流側固定端と下流側固定端とを結
ぶ直線を基準軸としてこの基準軸あるいは前記振動チュ
ーブの中心軸に直交し一端がこの振動チューブに固定さ
れ前記固定端より外部に振動が漏れないように振動絶縁
されるように構成された板状の振動体を具備したことを
特徴とするコリオリ質量流量計。1. A Coriolis mass flowmeter for deforming and vibrating a vibrating tube by a flow of a measuring fluid flowing in the vibrating tube and a Coriolis force generated by the flow of the measuring fluid and angular vibration of the vibrating tube; With the straight line connecting the side fixed end and the downstream fixed end as a reference axis, one end is fixed to the vibrating tube orthogonal to the reference axis or the central axis of the vibrating tube so that vibration does not leak outside from the fixed end. A Coriolis mass flowmeter comprising a plate-shaped vibrator configured to be insulated.
振動体の質量分布と形状とを調整して振動系全体の重心
が前記基準軸上に配置されるようにされたことを特徴と
する請求項1記載のコリオリ質量流量計。2. The method according to claim 1, wherein the mass distribution and shape of the vibrating tube and the mass distribution and shape of the vibrating body are adjusted so that the center of gravity of the entire vibration system is arranged on the reference axis. The Coriolis mass flow meter according to claim 1.
と前記振動体の質量分布と形状と剛性と間隔とを調整し
て振動系全体の重心が励振振動の振動の節の位置に配置
されるようにされたことを特徴とする請求項1又は請求
項2記載のコリオリ質量流量計。3. The mass distribution, shape and rigidity of the vibrating tube and the mass distribution, shape, rigidity and spacing of the vibrating body are adjusted so that the center of gravity of the entire vibration system is located at a node of the vibration of the excitation vibration. The Coriolis mass flowmeter according to claim 1, wherein the mass flowmeter is configured to be configured as follows.
と、前記振動体の質量分布と形状と剛性と間隔とを調整
して定常励振状態の前記振動チューブの両端固定部に発
生する力を前記基準軸周りのねじれ成分のみにして励振
器による加振力に起因する前記基準軸に直交する成分が
生じ無いようにされたことを特徴とする請求項1又は請
求項2又は請求項3記載のコリオリ質量流量計。4. The force generated at the fixed portions at both ends of the vibrating tube in a steady excitation state by adjusting the mass distribution, shape, and rigidity of the vibrating tube, and the mass distribution, shape, rigidity, and interval of the vibrating body. 4. The method according to claim 1, wherein only a torsional component around the reference axis is prevented from generating a component orthogonal to the reference axis due to an exciting force by an exciter. 5. Coriolis mass flowmeter.
等距離の中線に線対称であって少なくとも1個の緩やか
な曲部を有し前記上流側固定端と前記下流側固定端とを
結ぶ直線を基準軸としてこの基準軸の各点からそれぞれ
所定距離の円周線上で単振動をする一本の振動チューブ
を具備したことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れかに記載のコリオリ質量流量計。5. The upstream fixed end and the downstream fixed end are symmetrical with respect to a midline equidistant from the upstream fixed end and the downstream fixed end and have at least one gentle curved portion. 5. A vibration tube, which makes a single vibration on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference axis, using a straight line connecting the reference axis and the reference axis as a reference axis, is provided. 2. A Coriolis mass flowmeter according to 1.
交し一端が配置された板状の振動体と、 この振動体の他端に設けられた振動検出センサとを具備
したことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに
記載のコリオリ質量流量計。6. A vibrating body having a plate-like shape, one end of which is orthogonal to the reference axis or the vibrating tube, and a vibration detecting sensor provided at the other end of the vibrating body. A Coriolis mass flowmeter according to any one of claims 1 to 5.
の振動モードで励振する励振器を具備したことを特徴と
する請求項1乃至請求項6の何れかに記載のコリオリ質
量流量計。7. The Coriolis mass flowmeter according to claim 1, further comprising an exciter for exciting the vibrating tube in a higher-order vibration mode than a second-order vibration mode.
振動チューブの両端にそれぞれ固定支持される補償体
と、 この補償体と前記振動チューブとの間に設けられた励振
器と検出器とを具備したことを特徴とする請求項1乃至
請求項7の何れかに記載のコリオリ質量流量計。8. A compensator provided parallel to the reference axis and having both ends fixedly supported at both ends of the vibrating tube, an exciter and a detector provided between the compensator and the vibrating tube. The Coriolis mass flowmeter according to any one of claims 1 to 7, comprising:
記補償体との間の前記振動チューブに設けられ前記基準
軸の方向の伸縮と前記基準軸回りの回転振動を吸収する
柔構造部を具備したことを特徴とする請求項8記載のコ
リオリ質量流量計。9. A flexible structure provided on the vibrating tube between the upstream fixed end, the downstream fixed end, and the compensator for absorbing expansion and contraction in the direction of the reference axis and rotational vibration about the reference axis. 9. The Coriolis mass flow meter according to claim 8, further comprising a part.
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|---|---|---|---|---|
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-
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