Coriolis viscometer using a Coriolis mass flowmeter which is connected in parallel

【発明の詳細な説明】 並列に接続されたコリオリ質量流量計を用いたコリオリ粘度計 発明の分野 本発明は、並列に接続されたコリオリ質量流量計を用いて物質流の粘度を導出する粘度計に関する。 問題点 パイプ又は導管の中を流れる物質の粘度を測定することが望まれることが多い。 そのような測定が行われる理由は、多くの工業プロセスにおいては、流動する物質を特定の粘度に維持することが必要であるからである。 例えば、シロップの如き食品、又は、モーターオイルの如き工業製品を配管系を用いて処理する工業プロセスにおいては、導管の中を流れる物質が消費者の使用上の適合性を向上させた粘度を有するようにする必要がある。 別の用途においては、流動する物質を特定の粘度に維持して、工業プロセスの次の工程を特定の態様で実行できるようにする必要がある。 粘度を知る別の必要性は、バイパス流量計を用いて大きな導管の中の流量を決定する場合に存在する。 バイパス流量計と大きな導管との間の流量比は、粘度の関数である。 従って、粘度を連続的に知ることによって、バイパス流量計は、流量を高い精度で決定することができるようになる。 粘度を導出する一般的な方法は、流動する物質のサンプルを回収してこれを分析し、その流動する物質の粘度を決定するという、人間の関与を伴う方法である。 このバッチ式のサンプリングは、人間の労力を伴い又は時間がかかるので、理想的なものではない。 また、流動する物質のサンプルを取ってこれを分析する間に工業プロセスの停止を伴うことが多いので、上記方法は望ましくない。 更に、 粘度は、各サンプルの間に検知されることなく大きく変動することがある。 粘度を測定する他の方法は、市販の粘度計を用いて行う方法である。 これらの機器は非常に高価であり、一般的には、流体導管の中に挿入される振動部材（振動する部材）又は回転部材（回転する部材）を用いて粘度を測定する。 そのような機器は、継続的な測定を行うことができるが、その費用並びに振動部材の易損性の故に、理想的なものではない。 振動管型コリオリ流量計が質量流量、体積流量、密度及び温度を測定することができることは公知である。 コリオリ流量計の多くのユーザは、流量計の中を流れる物質の所望の粘度を得るために、成分を混入する。 粘度も測定することのできるコリオリ質量流量計は、人間の関与及び実験室のサンプリングを伴う不連続的なバッチプロセスではなく、粘度測定を行う連続的なプロセスを効果的に提供する。 そのような粘度測定型のコリオリ流量計は、別個の粘度計に関する費用及び易損性を共に排除する。 粘度測定型のコリオリ流量計は、バイパスベースで作動して、大きな導管の中を流れる物質の流量及び粘度を共に測定することもできる。 導管の中の物質の粘度を知ることにより、上記バイパス流量計は、物質の粘度の変化を補償することによって、質量流量のより精確な質量流量情報を発生することができる。 Ｋａｌｏｔａｙ ｅｔ ａｌ． の米国特許第５，３５９，８８１号は、流量計の前後の圧力降下を測定する内部差圧センサを有するコリオリ流量計を提供することによって、バッチ式のサンプリング及び既存の粘度計の問題を解消しようとする試みを示している。 上記圧力降下の情報から、流動する物質の粘度を導出することができる。 Ｋａｌｏｔａｙ ｅｔ ａｌ． のコリオリ流量計は、多くの用途において満足に作動する。 しかしながら、Ｋａｌｏｔａｙ ｅｔ ａｌ． のコリオリ質量流量計は、差圧センサを収容するように設計しなければならない。 これは、そのコスト及び複雑さを増大させる。 また、Ｋａｌｏｔａｙ ｅｔ ａｌ ． の装置は、ある種の用途に使用するのには理想的なものではない。 差圧センサを収容するために必要とされる機械的な複雑さのために、上記Ｋａｌｏｔａｙ ｅｔ ａｌ． の装置は、食品加工及び製薬の如きある種の産業、あるいは、流量計装置が異なる時間に異なる物質に使用される可能性のある用途で必要とされる程度まで、洗浄することができない。 時間をかけずまた高価で壊れやすい特殊な装置を必要としない方法によって導管の中を流れる物質の粘度を測定することが一つの課題であるということを理解することができる。 また、ある種の用途に関して十分に衛生的な方法で粘度を連続的に測定することも一つの課題である。 最後に、粘度を連続的に知って計器の感度に対する粘度の影響を補償することなく、バイパス構造を用いて流量を精確に測定することも一つの課題である。 解決策 本発明は、並列に接続された一対のコリオリ質量流量計を用いて物質の粘度を測定する方法及び装置を提供することにより、上述の問題点を解消して当該技術の進歩を達成する。 本発明の方法及び装置は、並列に接続されていて物質流に対して異なる抵抗を有している２つのコリオリ質量流量計の流速を測定することにより、粘度を決定する。 上記２つの流量計は、物質出口の圧力と同様に、物質入口の圧力が互いに等しくなるように接続されている。 各々の流量計は、当該流量計を通って流れる物質の質量流量、密度及び温度を表す情報を発生する。 この情報は、関連する電子装置の中のマイクロプロセッサに与えられ、このマイクロプロセッサは、上記２つの流量計の中の物質の速度を導出すると共に、これら速度、並びに、密度及び流量から、流量計の中を流れる物質の粘度、並びに、流量計が接続されている導管を通る物質の粘度を計算する。 粘度の計算が可能な理由は、流れに対して異なる抵抗を有する上記２つの並列な通路の中の物質の速度比が、粘度、流量及び密度の係数であるからである。 （ 上記２つの流路の流れに対する抵抗が同じであれば、速度は常に同じであり、従って装置は粘度に対する感度をもたないことになる。）標準的なコリオリ流量計は、流量及び密度を測定し、その後、既知の流路直径を用いて、物質の速度を計算することができる。 従って、流れに対して異なる抵抗を有する２つのコリオリ流量計を用いることにより、物質の粘度を計算するために必要な最後の情報要素である物質の速度を得ることができる。 コリオリ効果質量流量計を用いてパイプ又は導管を通って流れる物質に関する質量流量及び他の情報を測定することは、当業界では周知である。 そのような流量計は、１９７８年８月２９日付けの米国特許第４，１０９，５２４号、１９８ ５年１月１日付けの米国特許第４，４９１，０２５号、及び、１９８２年２月１ １日付けの米国再発行特許第３１，４５０号に開示されており、これら米国特許は総て、Ｊ． Ｅ． Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ． に発行されている。 これらの流量計は、直管型又は曲管型の１又はそれ以上の流管を有している。 各々の流管の形態は、単純曲げ、ねじり又はそれらの複合型とすることのできる一組の固有振動モードを有している。 各々の流管は駆動されて、上記固有振動モードの中の一つのモードにおいて共鳴して振動する。 また、この振動管（振動する管）の固有振動モードは、流管の質量及びこれら流管の中を流れる物質の質量の合計質量によって部分的に規定されることも周知である。 従って、共鳴振動数を用いて管の中の物質の密度を決定することができる。 物質は、流量計の入側に接続された導管から流量計に流入し、流管又は管を通って流量計の出側から流出する。 物質流が全く存在しない場合には、流管に沿う総ての点は、与えられる励振力によって同じ位相で振動する。 物質流が存在する場合には、コリオリ加速度が、流管に沿う各々の点に異なる位相を与える。 流管の入側の位相は、ドライバから遅れ、一方、出側の位相は、ドライバに先行する。 流管にはセンサが設けられており、これらセンサは、流管の速度を表す正弦波の出力信号を発生する。 上記２つのセンサ信号の間の位相差は、両方の流管を通る物質の質量流量に比例する。 コリオリ質量流量計の中を流れる物質の特性に関する情報は、高い精度で導出されなければならない。 その理由は、導出された流量情報は、読取り値の少なくとも１５％の精度を有することを要求されることが多いからである。 上述の流量計出力信号は、正弦波であって、物質が流過する流量計によって発生されるコリオリの力によって決定される量だけ、時間又は位相がずれている。 上記センサの出力信号を受信する信号処理回路は、上記時間差を精確に測定して、流動するプロセス物質の所望の特性を読取り値の少なくとも０．１５％の所望の精度で発生する。 本発明の第１の実施例によれば、一対のコリオリ質量流量計が、物質供給導管と物質受入導管との間で、全流量ベースで互いに並列に接続されている。 物質入口及び物質出口を有する上記２つの導管は、物質の流れに対して異なる抵抗を有している。 この異なる抵抗は、それぞれの流路が異なる断面積、長さ又はその両方を有することに起因するものとすることができる。 また、流れに対する異なる抵抗は、一方の流量計にオリフィスプレートの如き局部的な収縮部を設けることによって与えることもできる。 上記２つの流量計の物質入口は、物質供給導管に接続されており、また、上記２つの流量計の物質出口は、物質受入導管に接続されている。 作動の際には、上記２つの流量計は、各々の流量計の中の物質流に関する質量流量、温度及び密度を表す出力信号を発生する。 各々の流量計からのそのような出力情報は、それぞれの関連する電子装置に供給され、該電子装置は、 受信した情報を処理して、各々の流量計の中の物質の速度を計算する。 次に、一方の流量計からの速度データが、一方の流量計の電子回路から他方の流量計の電子回路へ伝送され、そこで電子装置のマイクロプロセッサによって物質の粘度が計算される。 この第１の実施例においては、上記２つの流量計は、上記供給導管と受入導管との間で並列に接続されていて物理的に離れた計器をそれぞれ備えている。 これらの計器も、物理的に離れた電子回路を有しており、これら電子回路は、速度データを伝送するようにだけ接続されている。 本発明の第２の実施例においては、並列に接続された一対のコリオリ質量流量計と機能的に等価な一体型の装置が提供される。 しかしながら、この実施例においては、上記２つの流量計の多くの重複した構成要素が一つに組み合わされている。 例えば、別個のハウジング、マニホールド、ドライバ、温度測定装置及び電子装置を用いるのではなく、そのような構成要素は、コストを低減するために、 ２つの流管を有する一つの細長い部材として組み合わされている。 上記２つの流管は、同じ長さ、直径、剛性及び質量を有するが物質流に対して異なる抵抗を有する、２つの管とすることができる。 速度センサからの信号の間の時間遅延が、 質量流量を決定する。 各々の流管に設けられる独立した速度センサが、質量流量及び速度を別個に決定することを可能にする。 上記２つの並列な流路は、粘度を決定するために、流れに対して異なる抵抗を示す必要がある。 これは、入口導管と流管の一方との間で流路を収縮させることによって、及び／又は、出口と上記一方の流管との間の流路の中に収縮部を設けることによって達成される。 従って、この第２の実施例は、上記第１の実施例と同様に、物質流に対して異なる抵抗を有する２つの並列な流路と、各々の流路の中で流動する物質の密度及び質量流量を測定する手段とを備えている。 第２の実施例は、また、物質の密度、速度及び粘度を計算する電子装置を備えている。 この第２の実施例は、上記２つの管の中の各々の流量を別個に測定することのできる単一の構造を備えているという点において、上記第１の実施例と異なっている。 上記２つの管は各々、直管型の別個のコリオリ質量流量計と等価である。 第１ の実施例と同様に、上記２つの流路は、流れに対して異なる抵抗を示す。 本発明の代表的な別の第３の実施例によれば、物理的に離れた一対のコリオリ質量流量計（各々、流体に対して異なる抵抗を有している）が、物質流を有する導管に対して並列な関係で効果的に接続されている。 流れの一部だけを直接測定して全流量を推定するこの構造は、バイパス流量計の構造として周知である。 バイパス流量計のユーザは、従来、流量計を通る流量の主導管を通る流量に対する比は一定であると仮定している。 都合の悪いことに、上記比は、密度、速度及び流体流量に左右される。 この第３の実施例においては、流量計の物質入口は、導管の内部に接続されており、各々の流量計の物質入口の開口は、物質流の上流側に向いている。 各々の流量計の物質出口は、導管の下流側に接続されており、上記物質出口の開口端は、上記導管を貫通すると共に、該導管の内側面と同じ平面に位置している。 この下流側の導管は、該導管の内部に設けられるベンチュリ要素を備えている。 このベンチュリ要素は、導管の出口付近に低圧領域を生じさせ、また、２つの流量計の前後には大きな圧力降下を生じさせる。 これにより、各々の流量計を通る物質流が増大し、これにより、流量計の感度は高くなる。 並列に接続された上記２つの流量計は各々、流量及び密度を表す信号を発生する。 上記２つの流量計は、それぞれの出力情報を共通の流量計電子回路に与え、この流量計電子回路は、上記出力情報を受信して、各々の流量計に関する質量流量及び密度を導出し、流量計の中の物質に関する速度及び粘度を計算する。 これら粘度及び密度、流量計の流量及び流量計の幾何学的情報は、導管全体を通る物質に関する流量の精確な導出を可能にする。 更に別の実施例においては、上記第２の実施例の２つの並列な直管型のコリオリ流量計を備える上記一体型の装置が、バイパス基準で作動されて、接続された導管の中の物質に関する流量及び粘度の情報を決定する。 図面の説明 本発明の上記及び他の利点並びに特徴は、以下の詳細な説明を図面を参照して子細に読むことにより、より良く理解することができる。 図面において、 図１は、２つの導管の間に位置する流管を示しており、 図２は、２つの導管の間で並列に接続された一対のコリオリ質量流量計を示しており、 図３は、２つの導管の間に接続されたインライン式の一対の直管型コリオリ質量流量計を統合した単体要素を示しており、 図４は、図３の装置の端部の断面図であり、 図５は、バイパス基準で導管に接続されているそれぞれの入口及び出口を有する一対の別個のコリオリ質量流量計を示しており、 図６は、図３のコリオリ質量流量計がバイパス基準で導管に接続された状態を示しており、 図７は、流量計の入口が導管７０１の内壁と同一平面にある点を除いて、図５ と同様の図であり、 図８は、粘度を決定するために使用される方法の流れ図である。 詳細な説明図１の説明図１は、導管１０１が徐々に収縮して、参照符号Ｂの点においてより小さい直径を有する導管１０２に入っている状態を示している。 短い距離の後に、導管１ ０２は参照符号Ｃの点において急激に拡大して、導管１０１と同じ直径を有する導管１０３に入っている。 図１は、粘度を他の既知の流体パラメータに関連づける式を導出する際に、後で使用することになる。 図２の説明図２は、一対のコリオリ効果質量流量計２０２、２０７を示しており、これらコリオリ効果質量流量計は、供給導管２０１と物質受入導管２０３との間で事実上並列に接続されている。 流量計２０２の入口２０４は、流量計２０７の入口２ ０５と同様に、供給導管２０１に接続されている。 物質出口２０８、２０９は、 受入導管２０３に接続されている。 それぞれの入口及び出口を有する上記２つの導管は、物質流（物質の流れ）に対して異なる抵抗を有しているか、あるいは、 入口及び出口の断面積並びに各々の流量計の内部流管の断面積を含む異なる寸法を有している。 通路２１６、２１７は、流量計電子回路２０６、２１０と２つの流量計のドライバ及びセンサとの間の電気接続部を含んでいる。 作動の際には、流量計２０２用の流量計電子回路２１０、及び、流量計２０７ 用の流量計電子回路２０６は、通路２１６、２１７を介して励起信号を与えて、 各々の流量計の流管を該流管を流過する物質と共にそれぞれの共鳴振動数で振動させる。 流動する物質を含む上記流管の振動運動は、各々の流量計の速度センサによって検知される。 各々の流量計の速度センサは、出力情報を通路２１６、２ １７を介して流量計電子回路２０６、２１０に供給する。 上記出力情報は、各々の速度センサによって検知された信号の間の時間差又は位相ずれを表す。 流量計電子回路２１０、２０６は、周知の態様で、受信したセンサ信号を用いて関連する流量計の中の物質流に関する質量流量及び密度を導出する。 流量計電子回路２ １０は、その導出した情報を通路２１８を介して流量計電子回路２０６に与え、 これにより、この流量計電子回路２０６は、両方の流量計２０２、２０７に関する導出情報（導出された情報）を有することになる。 後に詳細に説明するように、流量計電子回路２０６は、次に、両方の流量計に関する質量流量及び密度の導出情報を用いて、２つの流量計の中の物質の速度を計算し、従って、流動する物質の粘度を計算する。 流量計電子回路２０６、２１０は、当業界では周知であって、Ｍｉｃｒｏ ＭｏｔｉｏｎモデルＮｏ． ＲＦＴ９７３９の発信器ユニットを備えることができ、該発信器ユニットは、コロラド州（８０３０１）ボールダーのＭｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ，Ｉｎｃ． から入手することができる。 コリオリ流量計２０２、２０７は、当業界で周知の任意のタイプとすることができ、上述のＳ ｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ． の米国特許明細書に開示される流量計から構成するのが効果的である。 Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ． の米国特許明細書の開示内容は、本明細書に完全に記載されるのと同じ程度で、参考として本件出願に含まれる。 流量計２０２、２０７は、また、モデルＮｏ． ＣＭＦ０２５又はＣＭＦ０５０の流量計（コロラド州（８０３０１）ボールダーのＭｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ，Ｉｎｃ ．によって製造販売されている）とすることもできる。 図３及び図４の説明図３及び図４は、単一の装置として組み合わされた一対の直管型コリオリ流量計を備える装置３００を開示している。 第１の流量計は、流路３０４と、関連するコイル３１８、３１９及び磁石Ｍとを備えている。 第２の流量計は、流路３０ ５と、関連するコイル３２２、３２３及び磁石Ｍとを備えている。 流路３０４、 ３０５は互いに平行である。 装置３００は、供給導管１０１から物質流を受け取るようになされた入口３０１を有している。 装置３００は、また、流量計３０４ 、３０５を通過した物質を物質受入導管１０３に排出するようになされた出口３ １４も備えている。 流路３０４、３０５の間に位置する空間３３９は、コイル３２１及びこれに関連する磁石Ｍを収容している。 このコイル／磁石の結合体は、ドライバを構成しており、このドライバは、物質流が入口３０１から出口３１４まで流路３０４、 ３０５を通って流れている場合に、流量計電子回路２０６から通路３３４（図４ ）を介して受信される励起信号によって励起されると、流路３０４、３０５をそれぞれの共通の共鳴振動数で横方向に振動させる。 両方の流管が同時に振動し、 また、物質流が両方の流管を流過することにより、両方の流管は、２つの直管型コリオリ流量計として機能する。 流管３０４、３０５の中の物質は、コリオリ加速度を受け、このコリオリ加速度の振幅は、両方の流管を通る物質の質量流量に依存する。 上記コリオリ加速度は、両方の流管を変形させ、その結果、流路３０ ４用の一対のセンサを構成するセンサコイル３１８／３１９によって出力される信号の間に時間遅延を生じさせる。 流路３０５に関する振動運動は、センサコイル３２２、３２３によって検知される。 センサコイル３１８、３１９の出力信号は、流路３０４を通る質量流量に依存する量だけ、互いに時間がずれている。 コイル３２２、３２３からの出力信号も、流路３０５を通る質量流量に依存する量だけ、互いに時間がずれている。 上記信号は、導線３３５、３３６、３３７、３ ３８（図４）を介して、流量計電子回路２０６に与えられる。 この流量計電子回路は、各対の信号の時間的なずれを用いて、流路３０４／３０５を通る質量流量に関する情報を導出する。 流動する物質の密度は、振動している流路３０４、３ ０５の共鳴振動数から導出される。 次に、流量計電子回路２０６は、流動する物質の速度及び粘度を計算する。 入口端３０１において流量計装置３００に入った物質は、要素３３０によって分流され、これにより、物質の一部は流路３０４に入り、一方、物質の残りは、流路３０５に入る。 流路３０４に入った物質は、オリフィス３１３から出て、出口３１４に入る。 流路３０５に入った物質は、オリフィス３１２を通って流路３０５から出る。 オリフィス３１２は、流管３０５の中の物質が出口３１４に入る前に通過しなければならない断面積を狭めて減少させる収縮部を構成している。 流管３０４、３０５の入口３０９、３１１は、実質的に同じ直径を有している。 同様に、流管３０４、３０５は、実質的に同じ直径を有している。 オリフィス領域３１２は、流管３０４の有効な物質流搬送能力に比較して、流管３０５の有効な物質流搬送能力を減少させている。 その結果、流管３０４、３０５は、異なる物質流動特性（流速を含む）を有している。 これは、本発明にとって重要な特徴であり、流量計電子回路２０６が流路３０４、３０ ５の中を流れる物質に関する粘度を導出するプロセスの必要な部分である。 ２つの通路の流れに対する抵抗が同じであれば、物質流の速度比は一定のままになり、流体の速度に関する指標を全く与えないことになる。 流れに対する抵抗を変えることによってのみ、物質流の速度比を粘度と共に変化させ、これにより、粘度を計算することが可能になる。 図４は、図３の構造３００の入口を断面で示す端面図である。 図４には、流路３０４、３０５と、流路構造３００の入口部分の外壁３２４と、入口開口３０１ とが示されている。 また、図４には、センサコイル３１８、３２２と、これらセンサコイルに関連する磁石Ｍとが示されている。 導線３３５、３３６が、流路３ ０４のコイル３１８、３１９を流量計電子回路２０６に接続している。 導線３３ ７、３３８が、流路３０５のセンサコイル３２２、３２３を流量計電子回路２０ ６に接続している。 流量計電子回路２０６の機能の中の一つは、センサコイルから出力信号を受信して各対のセンサコイルの信号の間の時間差を測定し、これにより、流路３０４、３０５の中の物質流に関係する質量流量及び密度を導出することである。 流量計電子回路の他の機能は、流動する物質の体積流量及び速度をの計算を行うことを含む。 図４の流量計電子回路２０６は、Ｍｉｃｒｏ Ｍｏｔ ｉｏｎ ＲＦＴ９７３９の如き２つの別個の流量計制御装置の別個の回路素子の総てを収容しているが、電源、駆動回路及び電子回路ハウジングの如き共通の要素を共有している。 粘度は、流路３０４、３０５の幾何学的パラメータから各々の流路に関して導出される質量流量及び密度、並びに、２つの流管の中の物質流の速度比から、流量計電子回路２０６によって決定される。 この情報は、流量計電子回路のマイクロプロセッサのＲＯＭ部分に入力される。 この決定は、式（２ １）に示されている。 図２、図５及び図７の流量計は、Ｍｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏ ｎのモデルＮｏ． ＣＭＳ１００及びＣＭＳ０５０の如き、異なる流体抵抗を有するタイプのものとすることができる。 図５の説明図５は、本発明の別の代表的な実施例を示しており、この実施例は、実質的に並列に接続された一対の流量計５０２、５０３を備えている。 これら流量計は、 バイパス基準で作動して、導管５０１を流過する物質の粘度を含む流れの情報を測定する。 流量計５０２、５０３は、共通の入口５０７を有しており、この入口は、流量計５０２の入口５０８と流量計５０３の入口５０９とに分岐している。 参照符号５１１は、流量計５０２の物質出口を示しており、また、参照符号５１ ２は、流量計５０３の物質出口を示している。 ２つの流量計は、物質流に対して異なる抵抗を有しており、従って、異なる流体搬送機能を有している。 その理由は、流量計５０２の入口及び出口並びに流管の流通断面積が、流量計５０３の入口及び出口並びに流管の流通断面積とは異なっているからである。 入口５０７の開口は、上流側の方を向いており、従って、上記開口は、導管５０１の中の物質流の静圧及び動圧を共に受ける。 物質出口５１１、５１２の端部は、導管５０１ の参照符号Ｔを付した部分の付近の上記導管の内側面と同一平面にあり、上記部分Ｔは、導管５０１の内部に位置する構造体５１３によって形成されるベンチュリのスロート部を含んでいる。上記ベンチュリ５１３は、流動する物質の速度を増大させ、一方、ベンチュリスロートＴにおける物質の圧力を減少させる。この減少した圧力は、２つの流量計の入口５０７及び出口５１１／５１２の間にかなりの大きさの圧力降下を生じさせる。導線５１６、５１８は、回路の通路であって、これら通路を介して、流量計電子回路２１０、２０６は、励起信号を与えて各々の流量計の流管を振動させる。また、上記導線を介して、流量計はそれぞれのセンサからの出力信号を供給する。これら出力信号は、図２及び図３の実施例に関して説明したのと同じ態様で、 流量計電子回路２１０、２０６が、各々の流量計に関する質量流量及び他の情報を導出することを可能にする。流量計電子回路２０６のＲＯＭ，ＲＡＭ及びマイクロプロセッサには、２つの流量計、導管及びベンチュリスロートの物理的なパラメータの如き情報がプログラムされている。流量計電子回路２０６はまた、通路５１７を介して流量計電子回路２１０から導出情報を受信する。流量計電子回路２０６は、この情報（各々の流量計に関して導出された質量流量を含む）を用いて、２つの流量計が等しい圧力降下を受けているという事実に基づき、２つの流量計の間の物質流の速度比を用いて、流動する物質に関する粘度を導出する。流量計電子回路２０６は、また、両方の流量計の中を流れている物質の速度の導管５０１の中を流れている物質の速度に対する比を導出する。この導出から、上述の同時係属米国特許出願シリアルＮｏ． ０８／５８７，５５０に詳細に説明されているように、導管５０１の中の質量流量を決定する。コリオリ質量流量計５ ０２、５０３は、上述のＳｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ．の米国特許に示されているタイプのものとするのが効果的である。コリオリ質量流量計は、また、コロラド州（８０３０１）ボールダーのＭｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によって製造販売されているモデルＮｏ． ＣＦＭ０２５又はＣＦＭ０５０の流量計とすることもできる。 図６の説明図６は、図３の装置３００がバイパス基準で導管６０１に接続されている状態を示している。入口３０１は、管６０２によって、導管６０１の壁部の開口６０ ４に接続されている。出口３１４は、管６０３によって、導管６０１の壁部の開口６０５に接続されている。要素６０６は、開口６０５付近のスロットＴを有するベンチュリを形成している。参照符号Ｔにおける物質の圧力は、参照符号６０ ４で示す上流側の物質の圧力よりもかなり低いので、流動装置及びその流路３０ ４、３０５は、物質が導管６０１の中で下流側に流れる際に、かなりの大きさの圧力降下を受ける。図６の流路３０４／３０５は、図４の場合と同様の態様で作動して、流量計電子回路２０６と一緒になって、導管６０１の中の物質流に関する粘度及び質量流量を図５に関して説明したバイパス基準で導出する。図６の流量計電子回路２０６は、図４に関し説明したような複式ユニットであって、両方の流路３０４、３０５に関する物質流の情報を導出する。 図７の説明図７は、流量計５０２、５０３の入口５０８、５０９が導管５０１の内壁と同一平面において終端している点を除いて、図５と同様である。 粘性式の導出物質の粘度を流動する物質の流量、密度及び速度からどのようにして導出することができるかを示す数学的な導出方法すなわち誘導方法を以下に説明する。この導出法は、図１及び図２に示す幾何学的構造に基づいている。この導出法は、 平衡状態において、物質流を流路を通して流す圧力は該流路の中における粘性圧力降下に等しいという事実を用いている。他の類似の幾何学的構造に関しても同じ手法を用いて別の式を誘導し、そのような式からでも粘度を導出することができる。どのような幾何学的構造においても、重要なファクタは、流体に対する等しくない抵抗を有する２つの並列な流路を用いるということである。本発明がどのようにして物質の粘度を決定するかを説明する以下の記載を理解するために、静圧、全圧及び動圧の如き用語を定義して理解することが必要である。静圧は、我々にとって最も親しみのある圧力である。静圧とは、静止した物体（タイヤの中の空気）の圧力である。運動する物体でも静圧を有している。導管の中で運動している物体の静圧は、圧力計の入口を導管の中の物体の運動方向に対して直角に方向決めすることにより測定される。圧力計の入口を導管の中で上流側に向けると、静圧よりも高い圧力が生ずる。入口を上流側に向けた場合の圧力と入口を物体の運動方向に対して直角に向けた場合の圧力との差は、物体の動圧である。この動圧は、物体の運動エネルギの目安であって、次式によって表される。 （１） Ｐ _d ＝（ρＶ ² ）／２ Ｐ _d ＝動圧 ρ＝物質の密度 Ｖ＝物質の速度 導管の中の物体の動圧は、物質の速度を減少させると共に乱流を排除することによって、静圧に変換することができる。この変換は通常、物質を搬送する導管の直径を増大させて物質の速度を減少させる、長く緩やかな勾配によって行われる。導管の直径を急激に増大させると、運動エネルギは、静圧を増大させるのではなく、乱流及び熱に変換されてしまう。これにより、導管の中の全圧ＴＰの損失が生ずる。また、導管の勾配を逆転させて、導管の直径が徐々に小さくなり、物質の速度が増大するようにすることによって、静圧を動圧に変換することもできる。静圧を動圧に変換する方がその反対の変換を行うよりも容易であり、その理由は、導管の直径を減少させた場合には、乱流及びエネルギの損失を減少させる傾向があるからである。導管の中の全圧ＴＰは、静圧Ｐｓ及び動圧Ｐｄの合計として定義される。導管の中の流動物質の全圧は、物質の圧力は静圧と動圧との間で変換されるので、乱流損失及び粘性損失を無視した場合には、ベルヌーイの法則によって一定に維持される。しかしながら、実際には、乱流損失及び粘性損失が、全圧を減少させる。粘性損失は、以下の導出法の前半部分では無視するが、後半部分では考慮に入れる。図１は、導管１０１を示しており、この導管は、徐々に収縮して、より直径の小さい導管１０２の参照符号Ｂで示す箇所に入っている。導管１０２は、短い距離の後に、参照符号Ｃで示す位置において急激に拡大して、導管１０１と同じ直径を有する導管１０３に入っている。位置Ａ及び位置Ｄにおける圧力を用いて位置Ｂと位置Ｃとの間の圧力降下を決定することが、粘度を決定する際に有用である。 ２つの導管の位置Ａ及びＤにおける直径は同じであるので、動圧Ｐｄも、位置Ａ及びＤにおいて等しくなければならない。連続性の要件により、位置Ａ及びＤにおける流量も等しくなければならない。これは、位置Ａと位置Ｄとの間の全圧ＴＰの差は、位置Ａと位置Ｂとの間の静圧の差に等しくなければならないということを意味する。同じことが、点すなわち位置Ｂ及びＣについても言える。 Ｃ −Ｄ間は、急激な遷移部であって、そこでは、乱流が発生し全圧の損失が生ずることに注意する必要がある。図１において、導管１０１の上流側の収縮部Ｂは、全圧ＴＰを維持するように設計されている。位置Ａにおける静圧の一部は、物質がより小さい直径の導管１ ０２の中に加速されて流入するので、位置Ｂにおいて動圧Ｐｄに変換される。従って、位置Ｂにおける動圧Ｐｄ（運動エネルギ）は、位置Ａにおける動圧よりも大きい。 Ｃ−Ｄ間の下流側の遷移部は急激に変化しているので、導管１０２の中位置Ｃにおける物質の増大した（位置Ａと比較して）運動エネルギ（動圧）は、 より大きな導管１０３に入る際に損失され（乱流として）、静圧Ｐｓ（位置Ａにおけるよりも位置Ｄにおける方が小さい）に戻るようには変換されない。これにより、位置Ｄにおける静圧は位置Ａにおける静圧に比較して減少される。この損失エネルギは、次式によって定量化することができる。

δＰ

_L ＝乱流圧力損失 ρ＝物質の密度 Ｖ

_c ＝導管１０２における物質の速度 Ｖ

_D ＝導管１０３における物質の速度 上記損失されたエネルギすなわち損失エネルギは、位置Ｃと位置Ｄとの間の動圧の差である。 運動エネルギは、緩やかな遷移部の場合のように位置Ｄにおいて静圧に戻るように変換されるのではなく、乱流として損失される。 これは、位置ＣとＤとの間では静圧は変化しないままであり、全圧が式（２）で示される量だけ減少することを意味する。 ＴＰ

_D ＝Ｄにおける全圧 ＴＰ

_C ＝Ｃにおける全圧 位置Ｃにおける全圧は、乱流による圧力エネルギの損失に等しい量だけ、位置Ｄにおける全圧よりも大きい。 位置Ｃ及びＤにおける全圧は、各々の点における静圧及び動圧の合計として表すことができる。 Ｐ

_C ＝Ｃにおける静圧 Ｐ

_D ＝Ｄにおける静圧 式（４）は、同類項を相殺して、次式のように簡略化することができる。 （５） Ｐ

_C ＝Ｐ

_D

従って、導管１０３の中の位置Ｄにおける静圧は、導管１０２の出口Ｃにおける静圧に等しいことが示された。 この静圧は、位置Ａにおける静圧よりも小さい。 その差は、式（２）の動圧損失に等しい。 導管１０２の入口Ｂにおける静圧は、遷移部が十分に短くて粘性損失を無視することができ、また、上記遷移部が十分に穏やかな勾配を有していてエネルギが損失されて乱流になることがないと仮定すると、位置Ａにおける全圧から決定することができる。 位置Ａにおける全圧は、ベルヌーイの法則から、位置Ｂにおける全圧に等しい。 （６） ＴＰ

_A ＝ＴＰ

_B

ＴＰ

_A ＝Ａにおける全圧 ＴＰ

_B ＝Ｂにおける全圧 静圧及び動圧をＡ及びＢにおける全圧で置き換えると、次式が得られる。 Ｐ

_A ＝Ａにおける静圧 Ｐ

_B ＝Ｂにおける静圧 Ｖ

_A ＝Ａにおける物質の速度 Ｖ

_B ＝Ｂにおける物質の速度上式は、次式の通り簡略化することができる。 ここで、位置Ｂと位置Ｃとの間の静圧の差ＤＰ

_BCは、式（５）及び式（８） の差をとることにより、次式の通り決定することができる。 図２は、異なる直径を有する２つの導管２０４、２０５に分岐されている導管２０１を示している。 各々の流路２０４／２０５は、各々の導管の中の物質に関する密度及び質量流量を測定するコリオリ流量計２０２／２０７を備えている。 上記パラメータから、各々の導管２０４／２０５の中の物質の速度を決定することができる。 ２つの導管２０８／２０９は、流量計の下流側で単一の導管Ｄで再度合流しており、上記単一の導管は、上流側の導管Ａと同じ直径を有している。 上述のように、２つの導管２０４／２０５の上流側の発散部Ｂを全圧を維持するように構成し、一方、下流側の急激な収束部Ｃを導管２０８／２０９の中の物質の過剰な運動エネルギが物質がより大きな導管２０３の位置Ｄに入る際に失われるように構成することが重要である。 物質流を図２の流量計１、２（２０２、２０７）に通す圧力ＤＰは、式（９） の場合と同様に次式で与えられる。 流量計１に関して： ＤＰ

₁ ＝流量計１に関する駆動圧力降下 Ｐ

_A ＝Ａにおける静圧 Ｐ

_D ＝Ｄにおける静圧 Ｖ

_P ＝Ａ（パイプライン）における速度 Ｖ

₁ ＝流量計１における速度 ρ＝物質の密度 Ｖ

_A ＝Ａにおける速度 流量計２に関して： ＤＰ

₂ ＝流量計２に関する駆動圧力降下 Ｖ

₂ ＝流量計２における速度 平衡状態においては、物質を流量計１、２に通す圧力（式（１０．１）及び式（１０．２））は、上記両流量計における圧力降下又は流体抵抗に等しい。 （１１．１） ＤＰ

₁ ＝δＰ

₁

δＰ

₁ ＝流量計１の圧力降下（１１．２） ＤＰ

₂ ＝δＰ

₂

δＰ

₂ ＝流量計２の圧力降下 式（１０．１）及び式（１０．２）を式（１１．１）及び式（１１．２）にそれぞれ代入し、式（１０．１）及び式（１０．２）の運動エネルギの項を移項することにより、以下の２つの式が得られる。 上の両式は、図２の２つの流量計に適用することができる。 式（１２．１）及び式（１２．１）の左辺は同じであるので、右辺は等しい。 最初の項（Ｐ

_A −Ｐ

_D ）は省略できるので、上式は次式の通り簡略化することができる。 物質の粘度から生ずる流量計１、２における圧力降下δＰ

₁ 、δＰ

₂は、ダルシーの式によって表すことができる。 その後の解に影響を与えることなく、他の幾何学的形状及び流動様式を表す他の圧力降下式を用いることもできる。 ダルシーの式は、以下の通りである。 ｆ

₁ ＝流量計１の摩擦係数 Ｌ

₁ ＝流量計１の導管の長さ ｄ

₁ ＝流量計１の導管の直径 Ｖ

₁ ＝流量計１の物質の速度 ｆ

₂ ＝流量計２の摩擦係数 Ｌ

₂ ＝流量計２の導管の長さ ｄ

₂ ＝流量計２の導管の直径 Ｖ

₂ ＝流量計２の物質の速度 式（１５．１）、式（１５．２）を式（１４）に代入すると、次式が得られる。 両辺の密度ρを相殺すると、上式は、次式の通り簡略化することができる。 ２つの導管の中の物質の速度比（二乗）に関して解くと、次式が得られる。 摩擦係数ｆ

₁ 、ｆ

₂は、滑らかな導管を通る乱流に関するブラジウスの式を用いて、展開することができる。 Ｒｅ＝レイノルズ数 レイノルズ数は、次式で表される。 μ＝粘度 ここで、別の流動様式、表面粗さ、導管の幾何学的形状等に関する他の摩擦係数アルゴリズムが存在することを注記しておく。 レイノルズ数又は物質の粘度に基づくそのような総てのアルゴリズムは、粘度を決定する以下の方法に十分である。 式（１９）及び式（２０）を式（１８）に代入すると、次式が得られる。 各々の流量計は、独自の質量流量及び密度を測定するので、それぞれの体積流量は、質量流量を密度で除することによって計算される。 次に、上記体積流量を流路の断面積で除することによって、各々の流量計に関する流体速度が計算される。 各々の流量計の長さ及び直径は既知の定数であるので、上記式における粘度を除く総てのパラメータは既知である。 粘度に関する解の表現を簡単にするために、上記既知のパラメータを組み合わせて以下の３つの定数で表す。 式（２２）、式（２３）及び式（２４）を式（２１）に代入すると、次式が得られる。 ここで、式（２５）を粘度に関して解いて次式（２６）を得ることができる。 （２６） μ＝｛（１−ｋ

₃ ）／（ｋ

₃ ｋ

₂ −ｋ

₁ ）｝

⁴

従って、粘度は、並列に接続されていて流体に対して異なる抵抗を有する流路を用いることにより決定するできることが示された。 各々の流路の中の流体の速度及び密度は、コリオリ流量計を用いることにより決定される。 この情報並びに流路の幾何学的パラメータは、粘度を計算するのに十分である。 コリオリ流量計（例えば、Ｍｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ ＲＦＴ９７３９）用の電子制御装置に現在使用されているような最近のマイクロプロセッサは、上述の式を解いて流体の粘度を決定することができる。 式（２１）から、物質の粘度の決定は、式（２１）の左辺及び右辺の等しい符号を有する項によって表されるように、２つの流量計の中の物質の速度の決定を含むことが分かる。 物質の粘度の決定は、更に、式（２１）の右辺に示される流量計の定数を含む。 これらの定数は、Ｌ

₁及びＬ

₂で示される流量計の管すなわち流管の長さ、並びに、ｄ

₁ 、及びｄ

₂で示される流管の直径を含んでいる。 各々の流量計は、その通常の作動様式において、その中を流れている物質の密度を測定する。 従って、そのような物質に関する体積流量は、質量流量及び密度を共に測定する各々の流量計によって決定される。 次に、流路面積を用いて物質の速度を決定する。 この物質の速度は、上記体積流量を流量計の流路の断面積で除したものに等しい。 この断面積の情報は、式（２１）の項ｄ

₁及びｄ

₂から決定される。 これら断面積は、流管の長さＬ

₁ 、Ｌ

₂と共に、既知の流量計パラメータの一部である。 流量計パラメータに関する情報は総て、流量計電子回路の素子２０６にプログラムされている。 流量計電子回路２０６は、第１の流量計に関する流量情報を流量計電子回路２１０から受け取って、他方の流量計に関する流量情報を導出する。 上記流量計電子回路が記憶し、受信し且つ導出する情報に応答して、要素２ ０６は、流動物質に関する質量流量及び密度を決定する。 次に、要素２０６は、 該要素にプログラムされている長さ及び直径の如き流量計の物理的なパラメータを用いて式（２１）を解き、流量計の中を流れている物質に関する粘度、並びに、導管の中を流れている物質に関する粘度（流量計がバイパス基準で作動する場合）を導出する。 要素２０６は、必要に応じて、Ｍｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ、Ｉｎｃ． のモデルＮｏ． ＲＦＴ９７３９流量発信器から構成することができる。 本発明によれば、 上記ＲＦＴ９７３９は、Ｌ

₁及びＬ

₂の如き各々の流量計の定数がプログラムされた後に、作動中の各々の流量計のセンサから出力信号を受信することに応答して、式（２５）を解く。 次に、ＲＦＴ９７３９は、予めプログラムされた情報の中の上記信号に応答して作動して、質量流量、物質の密度、体積流量、及び、物質の速度を導出する。 この導出を行った後に、ＲＦＴ９７３９は、物質の密度を決定する。

図８の説明図８は、本発明の装置及び方法が並列に接続された流量計の中を流れる物質に関する粘度を計算する方法を示している。 このプロセスは、ステップ８００で始まり、ステップ８０１へ進み、このステップ８０１において、流量計の既知の物理的パラメータを、マイクロプロセッサの如き計算処理装置に入力する。 これらのパラメータは、ｄ

₁ 、ｄ

₂ 、Ｌ

₁及びＬ

₂である。 この入力を完了すると、プロセスはステップ８０２へ進み、このステップ８０２において、流量計の各センサ の方法で計算する。 プロセスはステップ８０３へ進み、このステップ８０３において、次式を用いて流体速度Ｖ

₁ 、Ｖ

₂を周知の方法で計算する。 この計算は、各々の流量計に関して別個に行われる。 換言すれば、上式は２回にわたって解かれ、一回目には、第１の流量計に関してＶ１を解き、二回目には、第２の流量計に関してＶ２を解く。 プロセスは、次に、ステップ８０４へ進み、このステップ８０４は、式（２１ ）を用いて流動する物質の粘度を決定する。 ステップ８０４で粘度を決定した後に、プロセスは、ステップ８０５へ進み、 このステップ８０５において、導出された粘度情報を出力することができる。 請求の範囲に記載する発明は、上述の好ましい実施例の説明に限定されるべきではなく、本発明の概念の範囲及び精神の範囲に入る他の変更例及び変形例を包含するものであることを明確に理解する必要がある。 本明細書で使用するベンチュリという用語は、流通面積が減少する部分と、その後の面積が徐々に増加する部分とを含み、これにより、流体の静圧を動圧に変換し該動圧をその後再度静圧に戻すので、流体の全圧の大部分を維持することのできる、流路の一部として定義することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年９月１８日（１９９７．９．１８） 【補正内容】 ４． 請求項１に記載の装置において、前記第１及び第２のコリオリ質量流量計が一緒になって、 細長い本体（３００）と、 前記物質源（１０１）から前記細長い本体に流れる物質を受け入れる入口（３ ０１）を有する前記細長い本体の上流側の端部分と、 前記細長い本体を通して前記物質受入部へ物質を排出する出口（３１４）を有する前記細長い本体の下流側の端部分と、 前記本体の中に設けられていて、前記本体の長手方向軸線に対して実質的に平行な長手方向軸線を有している、一対の流路（３０４、３０５）と、 前記流路の下流側の端部を前記本体の前記下流側の端部分に接続する手段（３ １４）と、 前記流路の上流側の端部を前記本体の前記上流側の端部分に接続する手段（３ ３０）とを備えており、 前記物質源（１０１）からの物質は、前記本体の前記入口に入って、前記流路及び前記本体の前記出口を通って、前記物質受入部まで流れるようになっており、 更に、 前記流路を互いに横方向に振動させる手段（Ｍ、３１２）と、 センサ手段（３１８、３１９、Ｍ）を含み、物質流が前記流路を通っている間に、前記振動に応答して、前記物質流に関する粘度を含む情報を導出する手段（ ２０６）とを備えること、を特徴とする装置。 ５． 請求項４に記載の装置において、前記細長い本体は、内部に物質流を有している導管（３００）の内部に設けられており、前記物質源は、前記導管の上流側の部分（１０１）を含んでおり、前記物質受入部は、前記導管の下流側の部分（１０３）を含んでいること、を特徴とする装置。 ６． 請求項４に記載の装置において、前記細長い本体の前記入口は、前記物質源を含む第１の導管（１０１）に接続されており、前記細長い本体の前記出口は、前記物質受入部を含む第２の導管（１０３）に接続されていること、を特徴とする装置。 ７． 請求項４に記載の装置において、前記物質源は、導管の内部の上流側の部分（１０１）を含んでおり、前記物質受入部は、前記導管の下流側の部分（１ ０３）を含んでおり、 前記細長い本体（３００）は、前記導管（６０１）の外側に設けられており、 更に、 前記細長い本体の前記入口を前記導管の前記上流側の部分中の物質に接続する手段（６０４）と、 前記細長い本体の前記出口を前記導管の前記下流側の部分の内部に接続する手段（６０５）とを備えており、 前記導管を通る物質流は、前記物質流の一部を前記導管の前記上流側の部分から前記細長い本体の前記入口へ分流し、その後、前記細長い本体の前記流路を通り、また、前記細長い本体の前記出口を通って、前記導管の前記内側の下流側の部分へ流すように構成されたこと、を特徴とする装置。 ８． 請求項７に記載の装置において、前記導管の前記内側の下流側の部分は、前記細長い本体の前記出口が接続されている前記導管の内側部分付近に位置するベンチュリ手段（６０６）を含んでおり、 該ベンチュリ手段は、前記出口付近の前記導管の中の物質の圧力を減少させることができるように構成されたこと、を特徴とする装置。 ９． 請求項１に記載の装置において、前記物質源は、導管（５０４）の上流側の部分を含んでおり、前記物質受入部は、前記導管（５０８）の内側の下流側の部分を含んでおり、 前記第１のコリオリ質量流量計（５０２）及び前記第２のコリオリ質量流量計（５０３）は、前記導管の外部に設けられており、 更に、前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記入口を前記導管の前記上流側の部分に互いに並列な関係で効果的に接続する手段（５０７）を備えており、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記出口は、前記導管の前記内側の下流側の部分に対して、互いに並列な関係で効果的に接続されており、 これにより、前記導管を通る前記物質流は、該物質流の一部を前記導管の前記上流側の部分において前記導管から前記コリオリ質量流量計へ分流し、その後、 前記コリオリ質量流量計を通して、前記導管の前記内側の下流側の部分において前記導管へ戻すように構成されたこと、を特徴とする装置。 １４． 請求項１１に記載の方法において、前記物質源は、物質供給導管（５０ ４）を含んでおり、前記物質受入部は、物質受入導管（５０６）を含んでおり、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記入口（５０８、５０９）は、互いに並列な関係で前記物質供給導管に効果的に接続することができ、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記出口（５１１，５１２）は、互いに並列な関係で前記物質受入導管に効果的に接続することができ、 これにより、前記物質供給導管から前記並列に接続されたコリオリ質量流量計を通して前記物質受入部まで物質を流して、前記両流量計に前記流動する物質の粘度に関する情報を発生させる工程を備えること、を特徴とする方法。 １５． 請求項１１に記載の方法において、前記第１及び第２のコリオリ質量流量計は一緒になって、 細長い本体（３００）と、 前記物質源から前記細長い本体に通される物質を受けるための入口（３０１） を含む前記細長い本体の上流側の端部分（３３０）と、 前記細長い本体を通して前記物質受入部へ物質を排出するための出口（３１４ ）を有する前記細長い本体の下流側の端部分と、 前記細長い本体の中に設けられていて、該細長い本体の長手方向軸線に対して平行な長手方向軸線を有している一対の流路（３０４、３０５）を備えており、 更に、 前記流路のそれぞれの下流側の端部を前記細長い本体の前記下流側の端部分に接続する工程と、 前記流路のそれぞれの上流側の端部を前記細長い本体の前記上流側の端部分に接続する工程とを備えており、 前記細長い本体の前記入口に入る前記物質源からの物質は、前記流路及び前記細長い本体の前記出口を通って前記物質受入部まで流れるようになっており、 また、前記両流路を互いに横方向に振動させる工程と、 物質が前記両流路を通って流れる間に、前記振動に応答して前記物質流に関する密度を含む情報を導出する工程とを備えること、を特徴とする方法。 １６． 請求項１４に記載の方法において、前記物質の粘度は、 前記第１及び第２のコリオリ質量流量計の物理的なパラメータを決定する工程と、 前記第１及び第２のコリオリ質量流量計の中の物質の密度及び物質の速度を決定する工程と、 前記第１のコリオリ質量流量計の物質の速度、及び、前記第２のコリオリ質量流量計の物質の速度を決定する工程と、 前記物質の粘度を決定する工程とによって決定されること、を特徴とする方法。 １７． 請求項１５に記載の方法において、前記細長い本体を内部に物質流を有している導管の内側に位置決めする工程を備えており、前記物質源は、前記導管の上流側の部分の中の物質を含み、また、前記物質受入部は、前記導管の内部の下流側の部分を含むこと、を特徴とする方法。 １８． 請求項１５に記載の方法において、前記細長い本体の前記入口を前記物質源を含む第１の導管に接続し、また、前記細長い本体の前記出口を前記物質受入部を含む第２の導管に接続する工程を備えること、を特徴とする方法。 １９． 請求項１５に記載の方法において、前記物質源は、導管の上流側の部分を含み、また、前記物質受入部は、前記導管の内側の下流側の部分を含んでおり、 前記細長い本体は、前記導管の外部に設けられており、 更に、 前記細長い本体の前記入口を前記導管の前記上流側の部分の中の物質に接続する工程と、 前記細長い本体の前記出口を前記導管の前記下流側の部分の内部に接続する工程とを備えており、 これにより、前記導管を通る物質流が、該物質流の一部を前記導管の前記上流側の部分から前記細長い本体の前記入口まで分流し、その後、前記細長い本体の前記流路並びに前記細長い本体の前記出口を通して、前記導管の前記内側の下流側の部分へ導くこと、を特徴とする方法。 ２０． 請求項１９に記載の方法において、前記細長い本体の前記出口が接続される前記導管の内側部分付近にベンチュリ手段を位置決めする工程を備え、 前記ベンチュリ手段は、前記出口付近の前記導管の中の物質の圧力を減少させることができるように構成されたこと、を特徴とする方法。 ２１． 請求項１１に記載の方法において、前記物質源は、導管の上流側の部分を含み、前記物質受入部は、前記導管の内側の下流側の部分を含んでおり、 前記第１及び第２の質量流量計は、前記導管の外部に設けられており、 更に、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記入口を互いに並列な関係で前記導管の前記上流側の部分に効果的に接続する工程と、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記出口を互いに並列な関係で前記導管の前記内側の下流側の部分に効果的に接続する工程とを備えており、 これにより、前記導管を通る前記物質流が、前記導管の前記上流側の部分から前記コリオリ質量流量計へ分流し、その後、前記前記コリオリ質量流量計を通して前記導管の前記内側の下流側の部分において前記導管に戻すこと、を特徴とする方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９８年４月６日（１９９８．４．６） 【補正内容】 コリオリ質量流量計の中を流れる物質の特性に関する情報は、高い精度で導出されなければならない。 その理由は、導出された流量情報は、読取り値の少なくとも１５％の精度を有することを要求されることが多いからである。 上述の流量計出力信号は、正弦波であって、物質が流過する流量計によって発生されるコリオリの力によって決定される量だけ、時間又は位相がずれている。 上記センサの出力信号を受信する信号処理回路は、上記時間差を精確に測定して、流動するプロセス物質の所望の特性を読取り値の少なくとも０．１５％の所望の精度で発生する。 フランス特許第１４７４３５４号（ＦＲ−Ａ−１４７４３５４）は、流体の密度を測定するように構成された装置及び方法を記載している。 流体は、異なる寸法を有する２つの毛細管を通して圧送される。 これら毛細管のそれぞれの入口には、圧力測定装置が設けられている。 毛細管の間の寸法を異ならせるためには、 種々の方法がある（第２ページ左欄の第３パラグラフ全体を参照）。 一つの方法においては、クレーム３に記載されているように、毛細管は異なる直径を有している。 第３ページ左欄の第２パラグラフの末尾に記載されているように、毛細管の中の流速も測定され、式３、４を用いて粘度を計算している。 国際公開９５／１６８９７（ＷＯ−９５／１６８９７）は、単一の直管型の流管を備えたコリオリ流量計を記載している。 上記流管は２つの振動モードで同時に振動され、質量流量、密度及び粘度を含む種々の測定値を与えるように処理することのできる信号を発生する（第４９ページの第３パラグラフ全体を参照）。 米国特許第２，９４８，１４５号（ＵＳ−Ａ−２９４８１４５）は、流動する製品の粘稠度を測定するための種々の装置を記載している。 図６の装置（第３及び第４欄も参照）においては、異なる長さ及び直径を有する２つの毛細管に対して、定量ポンプ８４によって製品が供給され、上記２つの毛細管を通る異なる流れが、計器８１によって測定される。 上記管の寸法は、ニュートン液体に関しては、両方の管を通る流れが同一になり（第２欄の４２−７０行も参照、管の粘性抵抗は同じになる）、一方、非ニュートン液体に関しては、流量差を検知できるようになっている。 上記流量差が、粘稠度を表すことになる。 Ｄｒ． Ｐａｕｌ Ｋａｌｏｔａｙの”Ｏｎ−Ｌｉｎｅ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｃｏｒｉｏｌｉｓ Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗｍ ｅｔｅｒ”（Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎ ｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ４６（１９９１） Ｐａｒｔ ２， Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｐａｒｋ， ＮＣ， ＵＳ）は、実際のコリオリ流量計の測定管の上流側及び下流側に設けられた圧力タップを有する差圧測定装置（図３） を用いて、コリオリ流量計において粘度を測定することを記載している。 ニュートン液体及び非ニュートン液体に関する結果について幾つかの議論が行われている。 米国特許第５，３５９，８８１号（ＵＳ−Ａ−５３５９８８１）は、流量計を構成する一対のコリオリ測定管に接続されたマニホールドに取り付けられるかあるいは該マニホールドに接続された差圧トランスジューサを用いた、コリオリ流量計を記載している。 本発明の第１の実施例によれば、一対のコリオリ質量流量計が、物質供給導管と物質受入導管との間で、全流量ベースで互いに並列に接続されている。 請求の範囲 １． 流動する物質の粘度を決定する装置であって、 物質源（５０４）に接続可能な入口（５０８）、及び、物質受入部（５０６） に接続可能な出口（５１１）を有している、第１のコリオリ質量流量計（３０２ ）を備えており、 更に、 前記物質源に接続可能な入口（５０９）、及び、前記物質受入部に接続可能な出口（５１２）を有している、第２のコリオリ質量流量計（５０３）を備えており、 該第２のコリオリ質量流量計は、前記第１のコリオリ質量流量計の物質流に対する抵抗とは大きさが異なる物質流に対する抵抗を有しており、 また、 前記物質源から前記物質受入部まで前記第１及び第２のコリオリ流量計を通って物質が流れることに応答して、最初に、両方の流量計を通る物質の密度、並びに、各々の流量計を通る物質の質量流量を測定し、次に、各々の流量計の密度及び質量流量のそれぞれの測定値から、各々の流量計の中の物質の流速のそれぞれの値を計算し、最後に、前記物質の流速のそれぞれの前記計算値から流動する物質の粘度を計算する、流量計電子回路（２０６、２１０）を備えること、を特徴とする装置。 ２． 請求項１に記載の装置において、前記出力情報は、前記物質流の質量流量を含むこと、を特徴とする装置。 ３． 請求項１に記載の装置において、前記物質源は、物質供給導管（５０４ ）を含み、また、前記物質受入部は、物質受入導管（５０６）を含んでおり、 更に、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記入口を互いに並列な関係で前記物質供給導管に効果的に接続する手段（５０７）を備えており、 前記コリオリ質量流量計のそれぞれの前記入口（３１４）は、互いに並列な関係で前記物質受入導管に効果的に接続されており、 前記物質供給導管から前記並列に接続されたコリオリ質量流量計を通って前記物質受入導管まで前記物質流が流れることにより、前記流量計が前記流動する物質の粘度に関する情報を発生するように構成されたこと、を特徴とする装置。 １０． 請求項９に記載の装置において、前記導管の前記内側の下流側の部分は、前記コリオリ質量流量計の前記出口が接続されている前記導管の内側の下流側の部分の付近に位置しているベンチュリ手段（５１３）を含んでおり、 該ベンチュリ手段は、前記コリオリ流量計の前記出口付近の前記物質の圧力を減少させることができるように構成されたこと、を特徴とする装置。 １１． 流動する物質の密度を決定する方法であって、 物質源（５０４）に接続可能な入口（５０８）及び物質受入部（５０６）に接続可能な出口（５１１）を有する第１のコリオリ質量流量計（５０２）を通して物質を流す工程を備えており、 更に、 前記物質源に接続可能な入口（５０９）及び前記物質受入部に接続可能な出口（５１２）を有すると共に、前記第１のコリオリ質量流量計の物質に対する抵抗とは大きさが異なる物質に対する抵抗を有している第２のコリオリ質量流量計（ ５０２）を等して物質を同時に流す工程と、 前記物質源から前記物質受入部まで前記第１及び第２のコリオリ流量計を通って物質が流れることに応答して流量計電子回路（２０６、２１０）を作動させ、 最初に、前記両方の流量計を通る物質の密度、並びに、各々の流量計を通る物質の質量流量を測定し、次に、各々の流量計の密度及び質量流量のそれぞれの測定値から、各々の流量計の中の物質の流速のそれぞれの値を計算し、最後に、物質の流速の前記それぞれの計算値から流動する物質の粘度を計算する工程を備えること、を特徴とする方法。 １２． 請求項１１に記載の方法において、出力情報を決定する前記工程は、前記流動する物質の質量流量を決定する工程を含むこと、を特徴とする方法。 【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ