JP3564095B2 - コリオリメータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コリオリメータに関し、特に、フローチューブと支持部材との接続を非溶接構造として、フローチューブ破損時或いは測定流体中の固形分の固着時に交換可能としたタイプのコリオリメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コリオリメータは、被測定流体の流通する配管の一端又は両端を支持し、該支持点回りに配管を該配管の流れ方向と垂直な方向に振動したとき、配管（以下振動が加えられるべき配管を、フローチューブという）に作用するコリオリの力が質量流量に比例することを利用した質量流量計である。このコリオリメータにおけるフローチューブの形状として、湾曲管方式のものは、高感度の質量流量検出が必要とされるところで有利に用いられている。そして、この湾曲測定管をより効率よく駆動するために、測定流体を流す湾曲管を、並列２本の構成とすることも公知である。
【０００３】
従来、コリオリメータは、フローチューブをマニフォールド等の支持部に溶接により固着している。このようなコリオリメータは、計測流体の性質により、フローチューブが摩耗し、破損したり、測定流体中の固形分がフローチューブ内に固着する場合がある。この場合、修理するためには、フローチューブをマニフォールド部から切断し、マニフォールドを加工した後、新しいフローチューブを再び溶接し、その後、センサー及び駆動装置へのワイヤリングを行うこととなる。これは、非常に手間が掛かり、新規に製作した方が、時間的にも早く、コストが掛からない場合さえある。このため、フローチューブとマニフォールドの固着を溶接ではなく、フィッティング継手を使用して行うことが、また提案されている。
【０００４】
図７は、このような従来のフィッティング継手によりフローチューブを固着した並列２本湾曲管型のコリオリメータの概念図を示している。フランジ２，３は、支持管１を図示しない被測定流体配管に接続する。支持管１には、フローチューブ１０，１１を取り付けるためのボス６〜９が溶接されると共に、支持管内部には、仕切板４，５が設けられている。そのため、フランジ２から支持管１内に流入された被測定流体は、支持管１内の仕切板４で仕切られてフローチューブ１０，１１に分岐して導かれる。このフローチューブ１０，１１からは、再度支持管１に導かれて合流し、仕切板５によって仕切板４方向への流れが阻止され、フランジ３を通して図示しない被測定流体配管に流出される。なお、図中、１２は振動固定板、１３，１４はセンサー板部材である。
【０００５】
例示の構成は、フローチューブ１０，１１を溶接することなく、支持管に固着するものであるが、これについて、さらに図８を参照して説明する。図８は、支持管１に溶接されているボス６と、フローチューブ１０の固着部を拡大して示す図である。図示したように、フローチューブ１０の端部には、拡大部１０’が形成され、この拡大部が、ボス６内で、ボス６に螺着した抑え部材２０によって挟着固定されている。
【０００６】
このように、溶接ではなく、フィッティング継手を使用して固着することにより、フローチューブの交換が可能になるが、しかし、フローチューブには、駆動装置及びセンサー、さらにはそれらへの配線がなされているので、フローチューブの交換に際して、それらの取り付け及び配線の手間を要するという問題がある。
【０００７】
また、コリオリメータの駆動装置及びセンサーは、それぞれコイルとマグネットからなり、これらを振動するフローチューブに取り付けて、振動装置外部から駆動装置コイルに対して電源を供給すると共に、センサーで検出された信号を外部に導くことが必要である。このため、コリオリメータの固定構造体から、振動するフローチューブに対して、フレキシブルプリント板などを介して接続すると共に、フローチューブ上に配線を沿わせる必要がある。これらは、明らかに、フローチューブの振動特性に影響を与えるものであり、望ましいものではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決して、フローチューブの交換を容易とするように、駆動装置及びセンサーの取り付け構成を簡易化し、さらには、フローチューブ上の要素に対してワイヤリングを全く不要にしたコリオリメータを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のコリオリメータは、フローチューブと、該フローチューブを駆動する駆動装置と、該駆動装置の左右両側の対称位置に備えられて該フローチューブに作用するコリオリの力を検出する左右検出センサーと、筐体とを備え、かつ、前記駆動装置及び前記左右検出センサーのそれぞれが、コイルとマグネットから構成される。フローチューブは、筐体に支持された入口側及び出口側マニフォールドと、取り外し可能の非溶接構造によりそれぞれ接続すると共に、該フローチューブには、駆動装置のマグネット及び検出センサーのマグネットをそれぞれ固着する。駆動装置のコイル及び左右検出センサーのコイルのそれぞれは、筐体に支持される支持構造体に固着して配線される。
【００１０】
また、フローチューブは、並列２本のフローチューブ構成にして、この相対するフローチューブのそれぞれの外側に駆動装置マグネット及び検出センサーマグネットを取り付けると共に、これらマグネットに相対するようにそれぞれ、それらのコイルを支持構造体に固着することができる。
【００１１】
また、駆動装置のコイル及び左右検出センサーのコイルのそれぞれを前記マグネットに対して、或いは高さ方向に対して調整可能にして支持構造体に固着することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用するコリオリメータの第一の例を示す図である。例示したコリオリメータのフローチューブ１、２は、門形に湾曲した同一形状の湾曲管である。以下、このようなダブルチューブのコリオリメータを例として説明するが、本発明は、シングルチューブのコリオリメータにも等しく適用可能である。筐体に固定された入口側マニフォールドは、筐体を通り抜けて、フランジを介して入口配管（図示せず）と接続される。入口側マニフォールドにおいて、１本の導管は、２本のフローチューブ１，２に接続されるように、かつ、流体方向を直角に変えるように滑らかな形状にして分岐される。フローチューブ１とフローチューブ２に分岐して流れる測定流体は、出口側マニフォールドに至り、ここで合流して、フランジに接続された図示しない出口配管に流出する。このコリオリメータは、左右対称であり、いずれの側からも流入、流出させることができるが、例示のコリオリメータにおいて、測定流体は、図１の左側より流入し、右側に流出すると仮定している。以上説明した限りにおいて、その構成は、従来より知られた構成と同じである。
【００１３】
本発明は、前述したような構成において、フローチューブ１，２と、入口側マニフォールド及び出口側マニフォールドとの接続を、フィッティング継手等を使用した非溶接（非ロー付けを含む）構造により行う。フィッティング継手としては、例えばスウェージロック社から販売されているような、取り外し可能の通常のチューブ継手を用いることができる。
【００１４】
周知のように、フローチューブ１、２を駆動する駆動装置が、フローチューブの左右両側（入口側と出口側）から見て中央に取り付けられ、また、検出センサーは、駆動装置に対してその左右両側に対称に取り付けられる。この駆動装置として、また、両検出センサーとして、いずれもそれ自体は周知のように、コイルとマグネットにより構成する。そして、フローチューブ１，２には、それらのマグネットのみを、必要に応じて取付具を介して固着する。配線を必要とするドライブコイル、及びセンサーコイルについては、それぞれのマグネットに対応した位置で、コイルとマグネットが相対するようにして支持構造体に取り付ける。
【００１５】
図１に示した支持構造体は、筐体の中央に固定されると共に駆動装置取付位置の近くまで伸びる支持柱部と、２つのコイル取付板部とから構成される。２つのコイル取付板部は、並列するフローチューブの相対するそれぞれの外側に位置するように、支持柱部の先端部両側に固定されるか、或いは例えば合成樹脂により一体に成形することができる。この２つのコイル取付板部はそれぞれ、左右両側のセンサーコイル取付位置まで横方向に伸びると共に、中央部ではドライブコイル取付位置まで上方に伸びる凸形形状を有している。そして、コイル取付板部には、それぞれフローチューブに面した側の所定の位置に、ドライブコイル及び左右のセンサーコイルがそれぞれ取り付けられる。これらドライブコイル及び左右のセンサーコイルへの配線は、支持構造体に沿わせて行うことができるので、フローチューブの振動特性に影響を与えないだけでなく、フローチューブの交換が容易となる。
【００１６】
図２は、本発明を適用するコリオリメータの第二の例を示す図である。図３は、図２に示した第二の例を側面から見た図である。上述した第一の例とは、コイル取付板部の形状が異なるのみである。例示のコイル取付板部は、第一の例と同様に、支持柱部の上部側面に取り付けられるか、それと一体に形成されるが、その形状が矩形状に構成されている。この矩形状のコイル取付板部のそれぞれの所定の位置に、１つのドライブコイルと、左右のセンサーコイルが取り付けられる。
【００１７】
図４は、本発明を適用するコリオリメータの第三の例を示す図である。上述した第一の例及び第二の例とは、支持構造体の構成が異なるのみである。例示の支持構造体は、門形フローチューブ形状と対応する門形形状を有して、筐体の四隅で筐体に取り付けられる。この支持構造体のそれぞれの所定の位置に、１つのドライブコイルと、左右のセンサーコイルが取り付けられると共に、それらへの配線が行われる。
【００１８】
図５（Ａ）（Ｂ）は、支持構造体の別の例を示す図である。図５（Ａ）において、矢印Ｂで示す方から見た図を、図５（Ｂ）に示している。図示の支持構造体は、全体的には、図１に示したものと類似の構成を有しているが、しかし、ドライブコイル取付板部、左右のセンサーコイル取付板部が、それぞれ独立して、フローチューブに対して間隔を調整可能に構成している。この調整手段は、図５（Ｂ）に示すように、各コイル取付板部にそれぞれ長孔を設けると共に、長孔を通して、各コイル取付板部を支持柱部に固定するネジとから構成される。ネジを少しゆるめて各コイル取付板部を調整した後、ネジを締めることにより行う。
【００１９】
図６は、支持構造体のさらに別の例を示している。図１に示したコイル取付板部と、全体的には類似の形状を有しているが、図６に示したコイル取付板部は、そこに設けた長孔と、長孔を通して図示しない支持柱部に固定するネジとから構成される上下方向位置調整手段を有して、コリオリメータの高さ方向に調整可能となっている。図６（Ａ）に、コイル取付板部を最上方位置に固定した場合を示し、かつ図６（Ｂ）に、最下方位置に固定した例を示している。
なお、本発明は、フローチューブとして前述した門形状に限らず、例えば、円形状、Ｕ字型等の任意形状の湾曲管を用いるタイプのコリオリメータに適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、フローチューブの交換を容易にすると共に、駆動装置及びセンサーの取り付け構成を簡易化し、さらには、フローチューブへのワイヤリングを全く不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するコリオリメータの第一の例を示す図である。
【図２】本発明を適用するコリオリメータの第二の例を示す図である。
【図３】図２に示した第二の例を側面から見た図である。
【図４】本発明を適用するコリオリメータの第三の例を示す図である。
【図５】支持構造体の別の例を示す図である。（Ａ）において、矢印Ｂで示す方から見た図を（Ｂ）に示している。
【図６】支持構造体のさらに別の例を示している。
【図７】従来のフィッティング継手によりフローチューブを固着した並列２本湾曲管型のコリオリメータの概念図を示している。
【図８】図７に示した支持管に溶接されているボスと、フローチューブの固着部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ フローチューブ
２ フローチューブ

Claims (3)

1. 並列２本の湾曲形状フローチューブと、該フローチューブを駆動する駆動装置と、該駆動装置の左右両側の対称位置に備えられて該フローチューブに作用するコリオリの力を検出する左右検出センサーと、筐体とを備え、かつ、前記駆動装置及び前記左右検出センサーのそれぞれが、コイルとマグネットから構成されるコリオリメータにおいて、
   前記筐体に支持された入口側及び出口側マニフォールドを備えて、これら両マニフォールドは、前記並列２本のフローチューブに接続されるように、それぞれ入口側導管及び出口側導管から流体方向を直角に変えるように滑らかな形状にして分岐し、
   前記フローチューブは、前記入口側及び出口側マニフォールドと、取り外し可能の非溶接構造によりそれぞれ接続すると共に、該フローチューブには、前記駆動装置のマグネット及び検出センサーのマグネットをそれぞれ固着し、
   前記駆動装置のコイル及び左右検出センサーのコイルのそれぞれを、前記筐体に支持される支持構造体に固着すると共に、該支持構造体に沿わせて配線した、
   ことから成るコリオリメータ。
2. 前記並列２本の相対するフローチューブのそれぞれの外側に前記駆動装置マグネット及び検出センサーマグネットを取り付けると共に、これらマグネットに相対するようにそれぞれ、それらのコイルを前記支持構造体に固着した請求項１に記載のコリオリメータ。
3. 前記駆動装置のコイル及び左右検出センサーのコイルのそれぞれを前記マグネットに対して、或いは高さ方向に対して調整可能にして前記支持構造体に固着した請求項１に記載のコリオリメータ。

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