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科里奥利流量计

阅读:315发布:2023-03-08

专利汇可以提供科里奥利流量计专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且形成为:随着从固定部件(8)离开,第一弯曲管部(2)和第二弯曲管部(3)之间的间隔变大成为非平行状态。进而,使第一弯曲管部(2)的第一弯曲部(15、15)与第二被驱动部分(10)连结,并使第二弯曲管部(3)的第二弯曲管部(15、15)与第二被驱动部分(10)连结。而且,配置成:第一流入口部(4)、第二流入口部(6)、第一流出口部(5)、及第二流出口部(7)的各管轴位于同一平面上,第一流入口部(4)和第二流入口部(5)的固定 位置 及第一流出口部(5)和第二流出口部(7)的固 定位 置分别成为对称的位置关系,并配置成:第一被驱动部分(10)和第二被驱动部分(10)的间隔比第一连结部(16a)和第二连结部(16a)的间隔窄。,下面是科里奥利流量计专利的具体信息内容。

1.一种科里奥利流量计,其特征在于,设置有:
测定用流管,包括:第一弯曲管部,设置有使被计测流体流入的 第一流入口部和使该被计测流体流出的第一流出口部,并且形成有两 个第一弯曲部和经由第一连结部连结这两个第一弯曲部的第一被驱动 部分;和第二弯曲管部,设置有使被计测流体流入的第二流入口部和 使该被计测流体流出的第二流出口部,并形成有两个第二弯曲部和经 由第二连结部连结这两个第二弯曲部的第二被驱动部分,
一对弯曲管部配置成,随着从该各流入口部离开,前述被计测流 体流入的流入口部侧的前述第一弯曲管部和前述第二弯曲管部的间隔 变大而成为非平行状态,并且,随着从该各流出口部离开,前述被计 测流体流出的流出口部侧的前述第一弯曲管部和前述第二弯曲管部的 间隔变大而成为非平行状态;
固定部件,在俯视前述流管时位于该流管的中间位置,将前述第 一弯曲管部的第一流入口部、前述第二弯曲管部的第二流入口部、前 述第一弯曲管部的第一流出口部、前述第二弯曲管部的第二流出口部 以下述方式固定,即,配置成前述第一流入口部、前述第二流入口部、 前述第一流出口部、及前述第二流出口部的各管轴位于同一平面上, 并且前述第一流入口部和前述第二流入口部的固定位置及前述第一流 出口部和前述第二流出口部的固定位置分别成为对称的位置关系,并 且,前述第一弯曲管部的第一被驱动部分和第二弯曲管部的第二被驱 动部分的间隔比前述第一弯曲管部的第一连结部和第二弯曲管部的第 二连结部的间隔窄;
通过使前述一对弯曲管部对置振动,检测与作用于该一对弯曲管 部上的科里奥利成比例的相位差和/或振动频率,来测量被计测流体 的质量流量和/或密度
2.一种科里奥利流量计,其特征在于,设置有:
测定用流管,包括:第一弯曲管部,设置有使被计测流体流入的 第一流入口部和使该被计测流体流出的第一流出口部,并且形成有两 个第一弯曲部和经由第一连结部连结这两个第一弯曲部的第一被驱动 部分;和第二弯曲管部,设置有使被计测流体流入的第二流入口部和 使该被计测流体流出的第二流出口部,并形成有两个第二弯曲部和经 由第二连结部连结这两个第二弯曲部的第二被驱动部分,
在前述第一流出口部和前述第二流入口部之间,设置有连接该第 一流出口部和该第二流入口部之间的连接管部,
一对弯曲管部配置成,随着从该各流入口部离开,前述被计测流 体流入的流入口部侧的前述第一弯曲管部和前述第二弯曲管部的间隔 变大而成为非平行状态,并且,随着从该各流出口部离开,前述被计 测流体流出的流出口部侧的前述第一弯曲管部和前述第二弯曲管部的 间隔变大而成为非平行状态;
固定部件,在俯视前述流管时位于该流管的中间位置,将前述第 一弯曲管部的第一流入口部、前述第二弯曲管部的第二流入口部、前 述第一弯曲管部的第一流出口部、前述第二弯曲管部的第二流出口部 以下述方式固定,即,配置使得前述第一流入口部和前述第二流入口 部的固定位置及前述第一流出口部和前述第二流出口部的固定位置分 别成为对称的位置关系,且前述第一流出口部附近的前述第一弯曲管 部的管轴、前述第二流入口部附近的前述第二弯曲管部的管轴、前述 连接管部的管轴成为一直线,并且,前述第一弯曲管部的第一被驱动 部分和第二弯曲管部的第二被驱动部分的间隔比前述第一弯曲管部的 第一连结部和第二弯曲管部的第二连结部的间隔窄;
通过使前述一对弯曲管部对置振动,检测与作用于该一对弯曲管 部上的科里奥利力成比例的相位差和/或振动频率,来测量被计测流体 的质量流量和/或密度。
3.如权利要求1或2所述的科里奥利流量计,其特征在于,前述 第一弯曲管部的前述第一连结部、前述第一弯曲管部的第一流入口部 及前述第一弯曲管部的第一流出口部平行地配置形成,并且,前述第 二弯曲管部的前述第二连结部、前述第二流入口部及前述第二弯曲管 部的第二流出口部平行地配置形成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的科里奥利流量计,其特征在 于,前述固定部件形成为俯视时大致圆形状或圆弧形状。
5.如权利要求4所述的科里奥利流量计,其特征在于,前述固定 部件形成为壁状。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种通过检测与作用于流管的科里奥利成比例的相位 差和/或振动频率而得到被计测流体质量流量和/或密度的科里奥利流 量计。

背景技术

科里奥利流量计是一种质量流量计,其支承被计测流体流过的流 管的一端或两端,并利用了在该支承点的周围施加与流管的流动方向 垂直方向的振动时作用于流管(以下称应施加振动的流管为流量管 (flow tube))的科里奥利力与质量流量成比例的特性。科里奥利流 量计是公知的流量计,科里奥利流量计的流量管的形状大体分为直管 式和弯曲管式。
直管式的科里奥利流量计,在与两端被支承的直管的中央部直管 轴垂直的方向上施加振动时,在直管的支承部和中央部之间得到由科 里奥利力引起的直管的位移差、即相位差信号,基于该相位差信号检 测质量流量。这样的直管式的科里奥利流量计具有简单、紧凑、牢固 的构造。但是,同时也具有不能得到高检测灵敏度的问题。
与此相对,弯曲管式的科里奥利流量计在能够选择用来有效地提 取科里奥利力的形状这一点上比直管式的科里奥利流量计好,实际上 能够检测高灵敏度的质量流量。另外,作为弯曲管式的科里奥利流量 计,已知有具备一根流量管(例如参照特公平4-55250号公报)、具 备并排2根流量管(例如参照特许第2939242号公报)、或者以成环 状态具备一根流量管的形态(例如参照特公平5-69453号公报)等。
作为用于驱动流量管的驱动机构,一般使用线圈和磁组合的机 构。关于该线圈和磁铁的安装,安装在不偏离流量管的振动方向的位 置上,会使线圈和磁铁的位置关系的偏差最小,从这方面来说是优选 的,所以对于上述特许第2939242号公报中公开的并排两根流量管, 以夹着线圈和磁铁的状态进行安装。因此,相对的两根流量管的距离 设置成至少离开与夹入线圈和磁铁相对应的量。
作为两根流量管存在于分别平行的面内的科里奥利流量计,在口 径较大的科里奥利流量计或流量管的刚性较高的科里奥利流量计的情 况下,需要提高驱动机构的功率,所以必须将较大的驱动机构夹入两 根流量管之间。因此,在流量管的根部即固定端部,该流量管彼此的 距离也必然地设计成较大。
但是,固定端部的上述距离变大会产生下述问题。即,存在固定 端部的刚性不足,容易引起振动泄漏的问题(流量管会基于弯曲振动 而振动,发生振动泄漏)。
另一方面,在上述特公平5-69453号公报中公开的将一根流量管 弯曲成环形的形式,存在与上述不同的问题。即,由于需要使图11及 图12所示的弯曲管部101存在于第一弯曲管部102及第二弯曲管部 103之间,所以图示那样的弯曲过急而制造变得困难,产生管耐压上的 问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作成的,目的在于提供一种位置关系的 偏差最小且不易引起振动泄漏、并且制造容易且具有耐久性的科里奥 利流量计。
本发明的目的是以下述方式实现的,即,如成为基本构成图的图1 所示,设置有:
测定用流管1,包括:第一弯曲管部2,设置有使被计测流体流入 的第一流入口部4和使该被计测流体流出的第一流出口部5,并且形成 有两个第一弯曲部15、15和经由第一连结部16a、16a连结这两个第 一弯曲部15、15的第一被驱动部分10;和第二弯曲管部3,设置有使 被计测流体流入的第二流入口部6和使该被计测流体流出的第二流出 口部7,并形成有两个第二弯曲部15、15和经由第二连结部16a、16a 连结这两个第二弯曲部15、15的第二被驱动部分10,
一对弯曲管部2、3配置成,随着从该各流入口部4、6离开,前 述被计测流体流入的流入口部4、6侧的前述第一弯曲管部2和前述第 二弯曲管部3的间隔变大而成为非平行状态,并且,随着从该各流出 口部5、7离开,前述被计测流体流出的流出口部5、7侧的前述第一 弯曲管部2和前述第二弯曲管部3的间隔变大而成为非平行状态;
固定部件8,在俯视前述流管1时位于该流管1的中间位置,将前 述第一弯曲管部2的第一流入口部4、前述第二弯曲管部3的第二流入 口部6、前述第一弯曲管部2的第一流出口部5、前述第二弯曲管部3 的第二流出口部7以下述方式固定,即,前述第一流入口部4、前述第 二流入口部6、前述第一流出口部5、及前述第二流出口部7的各管轴 位于同一平面上,并配置使得前述第一流入口部4和前述第二流入口 部6的固定位置及前述第一流出口部5和前述第二流出口部7的固定 位置分别成为对称的位置关系,并且,前述第一弯曲管部2的第一被 驱动部分10和第二弯曲管部3的第二被驱动部分10的间隔比前述第 一弯曲管部2的第一连结部16a、16a和第二弯曲管部3的第二连结部 16a、16a的间隔窄;
通过使前述一对弯曲管部2、3对置振动,检测与作用于该一对弯 曲管部2、3上的科里奥利力成比例的相位差和/或振动频率,来测量 被计测流体的质量流量和/或密度。
而且,本发明的目的是以下述方式实现的,即,如图1所示,设 置有:
测定用流管1,包括:第一弯曲管部2,设置有使被计测流体流入 的第一流入口部4和使该被计测流体流出的第一流出口部5,并且形成 有两个第一弯曲部15、15和经由第一连结部16a、16a连结这两个第 一弯曲部15、15的第一被驱动部分10;和第二弯曲管部3,设置有使 被计测流体流入的第二流入口部6和使该被计测流体流出的第二流出 口部7,并形成有两个第二弯曲部15、15和经由第二连结部16a、16a 连结这两个第二弯曲部15、15的第二被驱动部分10,
在前述第一流出口部5和前述第二流入口部6之间,设置有连接 该第一流出口部5和该第二流入口部6之间的连接管部9,
一对弯曲管部2、3配置成,随着从该各流入口部4、6离开,前 述被计测流体流入的流入口部4、6侧的前述第一弯曲管部2和前述第 二弯曲管部3的间隔变大而成为非平行状态,并且,随着从该各流出 口部5、7离开,前述被计测流体流出的流出口部5、7侧的前述第一 弯曲管部2和前述第二弯曲管部3的间隔变大而成为非平行状态;
固定部件8,在俯视前述流管1时位于该流管1的中间位置,将前 述第一弯曲管部2的第一流入口部4、前述第二弯曲管部3的第二流入 口部6、前述第一弯曲管部2的第一流出口部5、前述第二弯曲管部3 的第二流出口部7以下述方式固定,即,配置使得前述第一流入口部4 和前述第二流入口部6的固定位置及前述第一流出口部5和前述第二 流出口部7的固定位置分别成为对称的位置关系,且前述第一流出口 部5附近的前述第一弯曲管部2的管轴、前述第二流入口部6附近的 前述第二弯曲管部2的管轴、前述连接管部9的管轴成为一直线,并 且,前述第一弯曲管部2的第一被驱动部分10和第二弯曲管部3的第 二被驱动部分10的间隔比前述第一弯曲管部2的第一连结部16a、16a 和第二弯曲管部3的第二连结部16a、16a的间隔窄;
通过使前述一对弯曲管部2、3对置振动,检测与作用于该一对弯 曲管部2、3上的科里奥利力成比例的相位差和/或振动频率,来测量 被计测流体的质量流量和/或密度。
并且,本发明的目的是以下述方式实现的,即,前述第一弯曲管 部2的前述第一连结部16a、16a和前述第一弯曲管部2的第一流入口 部4及前述第一弯曲管部2的第一流出口部5平行地配置形成,并且, 前述第二弯曲管部3的前述第二连结部16a、16a和前述第二流入口部 6及前述第二弯曲管部3的第二流出口部7平行地配置形成。
进而,本发明的目的是以下述方式实现的,即,前述科里奥利流 量计的前述固定部件8形成为俯视时大致圆形状或圆弧形状。
再者,本发明的目的是以下述方式实现的,即,前述科里奥利流 量计中的前述固定部件8形成为壁状。
通过这样构成,使第一弯曲管部2及第二弯曲管部3对置振动(图 1表示驱动装置中排斥作用产生后的状态。在吸引作用的情况下图1中 的箭头朝向相反方向),则在固定第一流入口部4、第二流入口部6、 第一流出口部5、及第二流出口部7的固定部件8上,施加由各固定部 分中的弯曲振动变换成的扭转振动引起的扭转应力
但是,如图1所示,第一流入口部4及第二流入口部6不平行, 而且,第一流出口部5及第二流出口部7也不平行,并且,第一流入 口部4及第二流入口部6、和第一流出口部5及第二流出口部7为对称 的位置关系。由此,令在第一弯曲管部2及第二弯曲管部3对置振动 的情况下,第一流入口部4和第二流出口部7产生的扭转应力二者抵 消,第二流入口部6和第一流出口部5产生的扭转应力二者也抵消。 因此,成为在固定部件8上几乎不产生振动的状态,施加于第一流入 口部4、第二流入口部6、第一流出口部5、及第二流出口部7上的负 载变小。
因此,根据本发明,即使固定部件8的刚性较低,而且质量较小, 也能有效地抑制振动泄漏。并且,由于如图1所示,第一流出口部5、 第二流入口部6、及连接管部9连续成一直线而配置,所以根据本发 明,可提高科里奥利流量计的制造性,提高科里奥利流量计的耐久性。
另一方面,由于各被驱动部分10、10的间隔较窄,所以根据本发 明,可使这些被驱动部分10、10的驱动机构的位置关系的偏差最小。
根据技术方案1所述的本发明,可提供一种位置关系的偏差最小 且不易产生振动泄漏的科里奥利流量计。
根据技术方案2所述的本发明,可提供一种位置关系的偏差最小 且不易产生振动泄漏,并且制造容易、具有耐久性的科里奥利流量计。
根据技术方案3所述的本发明,可提供一种第一、第二弯曲管部 的制造更加容易的科里奥利流量计。
根据技术方案4所述的本发明,可提供一种由于可均等地将流量 管固定于圆周方向上,所以更加不易产生科里奥利流量计的振动泄漏 的科里奥利流量计。
根据技术方案5所述的本发明,可实现科里奥利流量计的轻量化 及科里奥利流量计的成本的降低。
附图说明
图1是表示本发明的科里奥利流量计的一实施方式的示意图,是科 里奥利流量计的要部的基本构成图。
图2是图1的科里奥利流量计的中央位置的纵剖视图(包含壳体)。
图3是用于与本发明的科里奥利流量计比较的图,图3(a)是流入 口部及流出口部朝向纸面上方向的类型的图,图3(b)是流入口部及流 出口部朝向纸面横方向的类型的图。
图4是第一实施例的图,图4(a)是要部的主视图,图4(b)是图 4(a)的A1-A1线剖视图,图4(c)是图4(a)的B1-B1线剖视图, 图4(d)是图4(a)的侧视图。
图5是第二实施例的图,图5(a)是要部的主视图,图5(b)是图 5(a)的A2-A2线剖视图,图5(c)是图5(a)的B2-B2线剖视图, 图5(d)是图5(a)的侧视图。
图6是第三实施例的图,图6(a)是要部的主视图,图6(b)是图 6(a)的A3-A3线剖视图,图6(c)是图6(a)的B3-B3线剖视图, 图6(d)是图6(a)的侧视图。
图7是第四实施例的图,图7(a)是要部的主视图,图7(b)是图 7(a)的A4-A4线剖视图,图7(c)是图7(a)的B4-B4线剖视图, 图7(d)是图7(a)的侧视图。
图8是第五实施例的图,图8(a)是要部的主视图,图8(b)是图 8(a)的A5-A5线剖视图,图8(c)是图8(a)的B5-B5线剖视图, 图8(d)是图8(a)的侧视图。
图9是第六实施例的图,图9(a)是要部的主视图,图9(b)是图 9(a)的A6-A6线剖视图,图9(c)是图9(a)的B6-B6线剖视图, 图9(d)是图9(a)的侧视图。
图10是表示固定部件的形状的其他例的说明图,图10(a)是科里 奥利流量计的主视图,图10(b)是图10(a)的A7-A7线剖视图,图 10(c)是图10(a)的B7-B7线剖视图,图10(d)是图10(a)的侧 视图。
图11是表示以往例的科里奥利流量计的流量管的立体图。
图12是图11的流量管的俯视图。

具体实施方式

下面,参照附图进行说明。
图1是表示本发明的科里奥利流量计的一实施方式的示意图,是科 里奥利流量计的要部的基本构成图。而且,图2是图1的科里奥利流量 计的中央位置处的纵剖视图(包含壳体)。
在图1及图2中,本发明的科里奥利流量计11具备:壳体12;收纳 在该壳体12内的流管1(下面称为流量管);具有驱动装置13、一对振 动检测传感器14、14、及温度传感器(未图示)的传感器部(未图示); 基于来自该传感器部的信号进行质量流量等的运算处理的信号运算处理 部(未图示);和激励驱动装置13用的激励电路部(未图示)。下面, 对各构成部件进行说明。
上述壳体12具有非常耐弯曲和扭转的牢固结构。而且,壳体12形 成为在安装了固定流量管1用的固定部件8的状态下能收纳该流量管1 的大小。并且,壳体12以能保护流量管1等流量计关键部分的方式形成。 在这样的壳体12的内部,填充有氩气等惰性气体。通过惰性气体的填充, 而防止向流量管1等的结露。
在固定部件8上,由适当机构安装有壳体12。固定部件8俯视时呈 圆形状。虽然该固定部件8优选俯视时为圆形状,但是并不是必须限于 俯视时呈圆形状。即,也可形成为例如俯视时呈四方形状的固定部件、 或图10所示的科里奥利流量计1″的圆弧形状的固定部件8″。而且, 固定部件8在本方式中,形成为内部具有空间的壁状。
上述流量管1是使一根测定用的流管弯曲成环形而成的(该流量 管1并不一定限于使一根流管弯曲成环状而成的。关于该点,参照第 六实施例在后面进行描述),具有相对置配置的第一弯曲管部2及第 二弯曲管部3、和连接该第一弯曲管部2及第二弯曲管部3的连接管部 9。在此,将图1中的箭头线P定义为垂直方向,将箭头线Q定义成 平方向,则第一弯曲管部2及第二弯曲管部3都形成为沿水平方向较 长延伸的大致长圆形状。
在这样的第一弯曲管部2上,形成有被计测流体流入的第一流入 口部4、和流出被计测流体的第一流出口部5。而且,在第二弯曲管部 3上,形成有流入被计测流体的第二流入口部6、和流出被计测流体的 第二流出口部7。在第一流出口部5及第二流入口部6之间,设置有连 接管部9。即,连接管部9是为了连接第一流出口部5及第二流入口部 6这二者而设置的。第一流出口部5、第二流入口部6、及连接管部9 以连续成一直线、换言之使各管轴这三者成为一直线的方式配置形 成。
第一流入口部4、第二流入口部6、第一流出口部5、及第二流出 口部7分别固定在固定部件8上。第一流入口部4及第二流入口部6 配置固定成:随着从固定部件8离开,这二者的间隔扩开而成为非平行 状态。而且,同样,第一流出口部5及第二流出口部7也配置固定成: 随着从固定部件8离开,这二者的间隔扩开而成为非平行状态。并且, 第一流入口部4及第二流入口部6、和第一流出口部5及第二流出口部 7以成为对称位置关系的方式配置固定。
在此,观察第一流入口部4、第二流入口部6、第一流出口部5、 及第二流出口部7相对于固定部件8固定的状态,则可知它们固定在 同一平面上,但是,第一流入口部4、第二流入口部6、第一流出口部 5、及第二流出口部7向固定部件8的固定状态并不限于此。例如,也 可将第一流入口部4及第二流出口部7同一平面地固定在固定部件8 上,将第一流出口部5及第二流入口部6同一平面地固定在固定部件8 上。
第一流入口部4的末端4a为了使被计测流体流入而向外部引出。 而且,第二流出口部7的末端7a为了使被计测流体流出而与上述末端 4a一样向外部引出。末端4a及末端7a向相对于图1的箭头线P垂直 的方向且相互的朝向相反的方向引出。经由第一流入口部4的末端4a 流入的被计测流体,可通过第一弯曲管部2、连接管部9、及第二弯曲 管部3,从第二流出口部7的末端7a流出(被计测流体的流动参照图 1中的箭头线)。
在第一弯曲管部2上,除了第一流入口部4及第一流出口部5外, 还形成有大致圆弧状的弯曲部15、15和弯曲的顶部16。而且,同样在 第二弯曲管部3上,除了第二流入口部6及第二流出口部7外,还形 成有大致圆弧状的弯曲部15、15和弯曲的顶部16。各顶部16、16形 成为俯视时相互背靠背的大致コ字状。即,在各顶部16、16上,形成 有被驱动部分10和连结部分16a、16a。连结部分16a、16a分别与被 驱动部分10的两侧连接。连结部分16a、16a形成为连结被驱动部分 10和弯曲部15、15的部分。被驱动部分10、10配置形成为与弯曲部 15、15相比间隔更窄。
第一弯曲管部2的连结部分16a、16a相对于第一流入口部4及第 一流出口部5平行地配置形成。而且,第二弯曲管部3的连结部分16a、 16a也相对于第二流入口部6及第二流出口部7平行地配置形成。通过 这样地形成,当然会使弯曲部15、15的制造变得容易。
第一弯曲管部2的被驱动部分10和第二弯曲管部3的被驱动部分 10隔开夹入比较小的驱动装置13左右的间隔平行地配置。而且,同 样,第一弯曲管部2的弯曲部15、15和第二弯曲管部3的弯曲部15、 15也隔开夹入振动检测传感器14、14左右的间隔而配置。第一流入口 部4及第二流入口部6配置形成为,在弯曲部15、15的位置其间隔变 宽,在固定部件8的位置间隔变窄。而且,同样,第一流出口部5及 第二流出口部7也配置形成为,在弯曲部15、15的位置其间隔变宽, 在固定部件8的位置间隔变窄。
由于固定部件8的第一流入口部4及第二流入口部6的间隔较窄, 所以成为不易引起振动泄漏的构造。而且,后面进行描述,成为扭转 应力被抵消的构造。成为在固定部件8上几乎不会产生振动的构造。 另一方面,由于被驱动部分10、10的间隔较窄,所以成为由上述振动 装置13产生的位置关系的偏差最小的构造。而且,成为前述振动检测 传感器14、14的位置关系的偏差最小的构造。
另外,流量管1的材质使用不锈、哈斯特洛依合金合金等 本技术领域中的常用材料。
构成上述传感器部的上述驱动装置13用于使流量管1的第一弯曲 管部2及第二弯曲管部3对置振动,具有线圈17和磁铁18。该驱动装 置13在流量管1的被驱动部分10、10的中央、且以被它们夹持的状 态配置着。换言之,驱动装置13安装在不偏离流量管1的振动方向的 位置上。
使用专用安装工具,将驱动装置13的线圈17安装在流量管1的 一方的被驱动部分10上。而且,虽然未特别图示,但从线圈17引出 FPC(柔性印刷电路)或电线。使用专用安装工具将驱动装置13的磁 铁18安装到流量管1的另一方的被驱动部分10上。
驱动装置13中若产生吸引作用,则磁铁18成为相对于线圈17插 入的状态,结果,使流量管1的被驱动部分10、10彼此接近。与此相 对,若产生排斥作用,则流量管1的被驱动部分10、10彼此离开。由 于流量管1如上述那样固定在固定部件8上,所以驱动装置13构成为, 以固定部件8为中心沿旋转方向交替驱动该流量管1。
构成上述传感器部的上述振动检测传感器14、14,是用于检测流 量管1的振动并检测与作用于流量管1的科里奥利力成比例的相位差 的传感器,分别具有线圈19和磁铁20(并不限于此,也可为加速传感 器、光学机构、静电容量式、应变式(压电式)等检测位移、速度、 加速度中某一种的机构)。
这样构成的振动检测传感器14、14配置在例如由流量管1的弯曲 部15、15所夹的范围内的位置、并且在可检测与科里奥利力成比例的 相位差的位置。
使用专用安装工具,将振动检测传感器14、14的各线圈19安装 到流量管1的一方的弯曲部15上。而且,虽然没有特别图示,但是从 各线圈19引出FPC(柔性印刷电路)或电线。使用专用的安装工具将 振动检测传感器14、14的各磁铁20安装到流量管1的另一方的弯曲 部15上。
虽然没有特别图示,但是在本发明的科里奥利流量计11的内部设 置有基板等。而且,在该基板上,连接有引出到壳体12的外部的配线。
构成上述传感器部的一部分的温度传感器用于对科里奥利流量计 11的温度进行补偿,由适当机构安装到流量管1上。作为具体配置, 例如安装到第一流入口部4。另外,从温度传感器引出的未图示的FPC (柔性印刷电路)或电线与上述基板连接。
在上述信号运算处理部,进行配线及连接,以分别输入来自一方 振动检测传感器14的、关于流量管1的变形的检测信号;来自另一方 振动检测传感器14的、关于流量管1的变形的检测信号;及来自温度 传感器的、关于流量管1的温度的检测信号。在这样的信号运算处理 部中,基于由传感器部输入的各检测信号进行质量流量及密度的运 算。而且,在信号运算处理部中,将由运算得到的质量流量、密度相 对于未图示的显示部进行输出。
上述激励电路部具有平滑部、比较部、目标设定部、可变放大部、 驱动输出部。平滑部以取出来自一方的振动检测传感器14(或另一方 的振动检测传感器14)的检测信号的方式布线。而且,平滑部具有能 对输入的检测信号进行整流平滑、并将与其振幅成比例的直流电压输 出的功能。比较部具有将来自平滑部的直流电压和来自目标设定部的 目标设定电压进行比较、并控制可变放大部的增益而将共振振动的放 大控制在目标设定电压的功能。
在上述构成中,使被计测流体流到流量管1中,并且驱动驱动装 置13使流量管1的第一弯曲管部2及第二弯曲管部3对置振动后,根 据在振动检测传感器14、14处的由科里奥利力产生的相位的差,由上 述信号运算处理部算出质量流量。另外,在本方式中,也可从振动频 率算出密度。
在此,参照图3,相对于图3(a)、(b)的各类型的流量计,说 明本发明的科里奥利流量计11是如何发挥效果的。另外,图3中的箭 头线P定义成垂直方向,箭头线Q定义成水平方向。
图3(a)中,在固定部件31上,固定有构成流量管的第一弯曲管 部32及第二弯曲管部33。第一弯曲管部32及第二弯曲管部33都形成 为倒U字形并对置地配置。由第一弯曲管部32形成的面及由第二弯曲 管部33形成的面平行。在第一弯曲管部32上,形成有被计测流体流 入的第一流入口部34、和被计测流体流出的第一流出口部35。而且, 在第二弯曲管部33上,形成有被计测流体流入的第二流入口部36、和 被计测流体流出的第二流出口部37。第一流入口部34、第一流出口部 35、第二流入口部36、及第二流出口部37沿垂直方向延伸,并固定成 相对于固定部件31的上表面31a正交
在上述构成中,在第一弯曲管部32及第二弯曲管部33的各顶部 间进行驱动,使第一弯曲管部32及第二弯曲管部33对置振动后(图3 (a)表示驱动装置的排斥作用产生后的状态。在吸引作用的情况下箭 头朝向相反方向。图3(b)也一样),产生图3(a)中的箭头线所示 的弯曲应力。该弯曲应力具有使第一流入口部34、第一流出口部35、 第二流入口部36、及第二流出口部37的各固定部分沿垂直方向振动的 作用,在第一流入口部34和第二流入口部36的间隔、及第一流出口 部35和第二流出口部37的间隔比较大时,存在由上述垂直方向的振 动产生振动泄漏的危险。
图3(b)中,在固定部件51上,固定有构成流量管的第一弯曲管 部52及第二弯曲管部53。第一弯曲管部52及第二弯曲管部53都形成 为沿水平方向较长延伸的长圆形状,且以对置的方式配置。由第一弯 曲管部52形成的面及由第二弯曲管部53形成的面相互平行。在第一 弯曲管部52上,形成有被计测流体流入的第一流入口部54、和被计测 流体流出的第一流出口部55。而且,在第二弯曲管部53上,形成有被 计测流体流入的第二流入口部56、和被计测流体流出的第二流出口部 57。第一流入口部54、第一流出口部55、第二流入口部56、及第二 流出口部57沿水平方向延伸,并固定成相对于固定部件51的侧面 51a、51a正交。
在上述构成中,在第一弯曲管部52及第二弯曲管部53的各顶部 间进行驱动,使第一弯曲管部52及第二弯曲管部53对置振动后,产 生图3(b)中的箭头所示那样的扭转应力。图3(b)的类型具有可将 弯曲振动变换成扭转振动的结构,结果,产生扭转应力。因此,认为 不会由上述那样的垂直方向的振动引起振动泄漏。但是,由于第一流 入口部54产生的扭转应力和第一流出口部55产生的扭转应力为相同 方向的扭转应力,而且,第二流入口部56产生的扭转应力和第二流出 口部57产生的扭转应力为相同方向的扭转应力,所以担心在固定部件 51上产生弯曲那样的挠曲。
返回图1,在使本发明的科里奥利流量计11的第一弯曲管部2及 第二弯曲管部3对置振动后(图1表示驱动装置13的排斥作用产生后 的状态。在吸引作用的情况下,图1中的箭头朝向相反方向),在固 定第一流入口部4、第二流入口部6、第一流出口部5、及第二流出口 部7的固定部件8上,在各固定部分施加由弯曲振动变换成的扭转振 动引起的扭转应力。但是,如图1所示,由于第一流入口部4及第二 流入口部6不平行,而且,第一流出口部5及第二流出口部7也不平 行,并且,第一流入口部4及第二流入口部6、和第一流出口部5及第 二流出口部7为对称的位置关系,所以第一流入口部4和第二流出口 部7产生的扭转应力二者抵消,第二流入口部6和第一流出口部5产 生的扭转应力二者也抵消。因此,成为在固定部件8上几乎不产生振 动的状态。
根据本发明,施加于第一流入口部4、第二流入口部6、第一流出 口部5、及第二流出口部7上的负载变小。即使固定部件8的刚性较低, 而且质量较小,也能有效地抑制振动泄漏。并且,由于如图1所示, 第一流出口部5、第二流入口部6、及连接管部9连续成一直线而配置, 所以根据本发明,可提高科里奥利流量计的制造性,提高科里奥利流 量计的耐久性。除此之外,由于各被驱动部分10、10的间隔较窄,所 以可使这些被驱动部分10、10中的驱动装置13的位置关系的偏差最 小。
以上,根据本发明,可实现以下效果,即提供一种至少驱动装置 13的位置关系的偏差最小而且不易产生振动泄漏、制造容易且具有耐 久性的科里奥利流量计11。
下面,参照图4至图9,说明科里奥利流量计的要部的更具体的形 状例。
(实施例1)
图4(a)~(d)中,流量管1是使一根测定用的流管弯曲成环形 而成的,具有相对置配置的第一弯曲管部2及第二弯曲管部3、连接该 第一弯曲管部2及第二弯曲管部3的连接管部9。图4(a)~(d)中 图示的流量管1是将图1中说明过的流量管1等具体化后得到的,下 面简单说明其构成。
在第一弯曲管部2上,形成有第一流入口部4和第一流出口部5。 而且,在第二弯曲管部3上,形成有第二流入口部6和第二流出口部7。 连接管部9设置于第一流出口部5及第二流入口部6之间。第一流出 口部5、第二流入口部6、及连接管部8以连续成一直线的方式配置形 成。
第一流入口部4和第二流入口部6同一平面地固定在固定部件8 上,该第一流入口部4和第二流入口部6配置成非平行状态。而且, 第一流出口部5和第二流出口部7与第一流入口部4和第二流入口部6 一样,同一平面地固定在固定部件8上,该第一流出口部5和第二流 出口部7配置成非平行状态。而且,如图4(a)所示,第一流入口部 4的末端4a及第二流出口部7的末端7a以相对于图1的箭头线P垂直 的方向、且使被计测流体流入的朝向(末端4a)和被计测流体流出的 朝向(末端7a)相互反向地引出。
在第一弯曲管部2及第二弯曲管部3的各顶部16、16之间,即, 在被驱动部分10、10之间,设置有驱动装置13。而且,在第一弯曲管 部2及第二弯曲管部3的各弯曲部15、15之间,设置有振动检测传感 器14、14。在第一流入口部4及第二流入口部6上,横跨它们设置有 公知的撑杆21。而且,同样在第一流出口部5及第二流出口部7上也 横跨它们设置有公知的撑杆21。撑杆21从固定部件8隔开规定的间隔 配置着。另外,图中的箭头线表示被计测流体的流动。
(实施例2)
图5(a)~(d)中所示的流量管1是改变图4(a)~(d)中图 示的流量管1的第一流入口部4的末端4a及第二流出口部7的末端7a 的引出方向而构成的。即,该图5中图示的第一流入口部4的末端4a 及第二流出口部7的末端7a如图5(a)所示,以使被计测流体流入的 朝向(末端4a)和被计测流体流出的朝向(末端7a)成为相同的朝向 (垂直方向:参照图1的箭头线P)的方式引出。而且,该第一流入口 部4的末端4a及第二流出口部7的末端7a以在图5(b)所示的第一 弯曲管部2和第二弯曲管部3的中心线L1上排列的方式引出。
(实施例3)
图6(a)~(d)中所示的流量管1是改变图4(a)~(d)中图 示的流量管1的第一流入口部4的末端4a及第二流出口部7的末端7a 的引出方向而构成的。即,该图6中图示的第一流入口部4的末端4a 及第二流出口部7的末端7a如图6(a)所示,以使被计测流体流入的 朝向(末端4a)和被计测流体流出的朝向(末端7a)成为相同的朝向 (垂直方向:参照图1的箭头线P)的方式引出。而且,形成有该第一 流入口部4的末端4a的第一弯曲管部2、和形成有第二流出口部7的 末端7a的第二弯曲管部3,在图6(a)所示的交叉状态下,以在图6 (b)所示的第一弯曲管部2和第二弯曲管部3的中心线L1上排列的 方式引出。
(实施例4)
图7(a)~(d)中所示的流量管1是改变图4(a)~(d)中图 示的流量管1的第一流入口部4的末端4a及第二流出口部7的末端7a 的引出方向而构成的。即,该图7中图示的第一流入口部4的末端4a 及第二流出口部7的末端7a如图7(a)所示,以使被计测流体流入的 朝向(末端4a)和被计测流体流出的朝向(末端7a)成为相同的朝向 (垂直方向:参照图1的箭头线P)的方式引出。而且,形成有该第一 流入口部4的末端4a的第一弯曲管部2、和形成有第二流出口部7的 末端7a的第二弯曲管部3,一边如图7(b)所示那样弯曲一边以在 与图7(b)所示的第一弯曲管部2和第二弯曲管部3的中心线L1正交 的中心线L2上排列的方式引出。
(实施例5)
图8(a)~(d)中所示的流量管1是改变图7(a)~(d)中图 示的流量管1的第一流入口部4的末端4a及第二流出口部7的末端7a 的弯曲方向而构成的。
(实施例6)
图9(a)~(d)中,流量管1′由第一弯曲管部2′及第二弯曲 管部3′这两根构成。而且,在第一弯曲管部2′上,形成有第一流入 口部4′和第一流出口部5′。而且,在第二弯曲管部3′上,形成有 第二流入口部6′和第二流出口部7′。
第一流入口部4′和第二流入口部6′同一平面地固定在固定部件 8′上的岐管22上,该第一流入口部4′和第二流入口部6′以非平行 状态配置。而且,第一流出口部5′和第二流出口部7′,与第一流入 口部4′和第二流入口部6′一样,同一平面地固定在固定部件8′的 岐管22上,该第一流出口部5′和第二流出口部7′以非平行状态配 置。被计测流体流入该固定部件8′的岐管22中。而且,被计测流体 从固定部件8′的岐管23流出。
在图4~图10图示的各流量管1的第一弯曲管部2、2′及第二弯 曲管部3、3′的各顶部16、16、16′、16′间,即被驱动部分10、 10,10′、10′间设置有驱动装置13。而且,在第一弯曲管部2、2 ′及第二弯曲管部3、3′的各弯曲部15、15、15′、15′之间,设置 有振动检测传感器14、14。在第一流入口部4、4′及第二流入口部6、 6′上,横跨第一流入口部4、4′和第二流入口部6、6′而设置有撑 杆21。再者,撑杆21以不与固定部件8、8′接触的方式从固定部件8、 8′离开规定间隔而配置。另外,图4~图10中图示的图中箭头线表示 被计测流体的流动。
除此之外,本发明当然可以在不改变本发明的宗旨的范围内实施 各种变更。
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