JPH0749982B2 - Mass flow meter - Google Patents
Mass flow meterInfo
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- JPH0749982B2 JPH0749982B2 JP16187990A JP16187990A JPH0749982B2 JP H0749982 B2 JPH0749982 B2 JP H0749982B2 JP 16187990 A JP16187990 A JP 16187990A JP 16187990 A JP16187990 A JP 16187990A JP H0749982 B2 JPH0749982 B2 JP H0749982B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は質量流量計に係り、特に直線状のセンサチュー
ブ内に被測流量を通過させるよう構成した質量流量計に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass flow meter, and more particularly to a mass flow meter configured to pass a measured flow rate through a linear sensor tube.
従来の技術 被測流体の流量は流体の種類、物性(密度、粘度な
ど)、プロセス条件(温度、圧力)によって影響を受け
ない質量で表わされることが望ましい。2. Description of the Related Art The flow rate of a fluid to be measured is preferably represented by a mass that is not affected by the type of fluid, physical properties (density, viscosity, etc.), and process conditions (temperature, pressure).
そのため、被測流体の質量流量を計測する種々の質量流
量計が開発されつつあり、その中の一つとして振動する
センサチューブ内に流体を流したときに生ずるコリオリ
の力を利用して質量流量を直接計測する流量計がある。Therefore, various mass flow meters for measuring the mass flow rate of the fluid to be measured are being developed, and one of them is the mass flow rate utilizing the Coriolis force generated when the fluid is flown into the vibrating sensor tube. There is a flow meter that directly measures.
この種の従来の質量流量計の一例としては、特開昭63-3
0721公報により開示された流量計がある。この公報の質
量流量計は、被測流体が通過する際の圧力損失を低減す
るため直線状に延在するセンサチューブを半径方向に振
動させ、流量に比例したコリオリ力によるセンサチュー
ブの変位を検出するよう構成されている。さらに、セン
サチューブは流入口、流出口を有するフランジ近傍に高
温流体の流量計測時センサチューブの軸方向の悦膨張を
許容する蛇腹状のベローズが設けられており、センサチ
ューブの振動部分とベローズとの間には外部振動がセン
サチューブの振動部分に伝達しないようにするため十分
に重い締付リングが固定されている。As an example of a conventional mass flowmeter of this type, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-3
There is a flowmeter disclosed by the 0721 publication. The mass flowmeter of this publication detects the displacement of the sensor tube due to the Coriolis force proportional to the flow rate by vibrating the linearly extending sensor tube in the radial direction in order to reduce the pressure loss when the fluid to be measured passes. Is configured to. Further, the sensor tube is provided with a bellows-like bellows near the flange having the inflow port and the outflow port, which allows the sensor tube to expand in the axial direction when measuring the flow rate of the high temperature fluid. A sufficiently heavy tightening ring is fixed in between to prevent external vibration from being transmitted to the vibrating portion of the sensor tube.
発明が解決しようとする課題 上記質量流量計では、加振器(マグネットと励振コイル
よりなる)の励振コイルの電磁力によりセンサチューブ
を強制的に振動させ、振動方向で最も高い機械的なQ
(ダンピングファクタの逆数)が得られる周波数でセン
サチューブ共振状態で振動させている。このように、セ
ンサチューブのQは外乱防止および出力信号の安定化を
図るため高くする必要があるが、直管方式のセンサチュ
ーブではQを高くすることが難しく、そのため従来は上
記ベローズ等を用いてセンサチューブの振動による軸方
向の変位を吸収していた。ところが、従来の質量流量計
では、ベローズ部分がセンサチューブの軸方向の変位を
吸収するだけでなく撓みを生じてセンサチューブの振動
部分が軸方向以外の半径方向にもずれやすくなるといっ
た課題を有する。特に上記公報の場合重い締付リングの
荷重がベローズに作用するため、ベローズ部分が経年変
形することがあり、これによりセンサチューブの振動特
性がバタツイたり、ピックアップの出力が不安定となり
正確な流量計測を行うことができなくなるといった課題
が生ずる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the above mass flowmeter, the sensor tube is forcibly vibrated by the electromagnetic force of the exciting coil of the exciter (comprising a magnet and an exciting coil), and the mechanical Q that is the highest in the vibrating direction
The sensor tube is oscillated in a resonance state at a frequency at which (the reciprocal of the damping factor) is obtained. As described above, the Q of the sensor tube needs to be increased in order to prevent disturbance and stabilize the output signal, but it is difficult to increase the Q in the straight tube type sensor tube. Therefore, conventionally, the bellows or the like is used. The axial displacement due to the vibration of the sensor tube was absorbed. However, the conventional mass flowmeter has a problem that the bellows portion not only absorbs the displacement of the sensor tube in the axial direction but also causes bending, and the vibrating portion of the sensor tube easily shifts in the radial direction other than the axial direction. . Especially in the case of the above publication, since the heavy load of the tightening ring acts on the bellows, the bellows part may be deformed over time, which may cause the vibration characteristics of the sensor tube to flap or the output of the pickup to become unstable, resulting in accurate flow rate measurement. There is a problem that it becomes impossible to do.
そこで、本発明は上記課題を解決した質量流量計を提供
することを目的とする。Then, this invention aims at providing the mass flowmeter which solved the said subject.
課題を解決するための手段 本発明は、被測流体が流入する流入口と被測流体が流出
する流出口との間で直線状に延在する直管部を有する管
路と、 前記直管部を半径方向に振動させる加振器と、 前記直管部の振動に伴う直管部の半径方向の変位を検出
するピックアップと、 前記直管部の軸方向の変位を吸収するように管路に設け
られた伸縮部と、 前記直管部の半径方向の変位を規制するが前記直管部の
軸方向への変位を許容するように前記管路を保持する保
持機構と、 よりなる。Means for Solving the Problems The present invention provides a conduit having a straight pipe portion that linearly extends between an inflow port into which a fluid to be measured flows and an outflow port from which the fluid to be measured flows out; A vibrator that vibrates the pipe portion in a radial direction, a pickup that detects a radial displacement of the straight pipe portion due to the vibration of the straight pipe portion, and a pipe line that absorbs the axial displacement of the straight pipe portion. And a holding mechanism that restricts radial displacement of the straight pipe portion but holds the conduit so as to allow axial displacement of the straight pipe portion.
作用 直線状に延在するセンサチューブの軸方向への変位を伸
縮部により吸収するとともに、保持機構によりセンサチ
ューブの端部が軸方向以外の半径方向へずれないように
保持してピックアップの出力信号が安定的に得られる。Action The axial displacement of the linearly extending sensor tube is absorbed by the expansion / contraction part, and the holding mechanism holds the end of the sensor tube so that it does not shift in the radial direction other than the axial direction. Can be stably obtained.
実施例 第1図乃至第4図に本発明になる質量流量計の第1実施
例を示す。First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a mass flowmeter according to the present invention.
各図中、質量流量計1は密閉された箱状のケーシング2
内に被測流体が通過する管路3と、管路3を軸方向に変
位可能に保持する保持機構4とを設けてなる。管路3は
流入口5aを有する流入管5と、一対のセンサチューブ6,
7と、流出口8aを有する流出管8とより形成されてい
る。In each figure, the mass flowmeter 1 is a closed box-shaped casing 2
A pipe line 3 through which the fluid to be measured passes and a holding mechanism 4 that holds the pipe line 3 axially displaceably are provided. The pipe line 3 includes an inflow pipe 5 having an inflow port 5a, a pair of sensor tubes 6,
7 and an outflow pipe 8 having an outflow port 8a.
流入管5は流入側端部に上流側配管(図示せず)に連結
されるフランジ5bを有し、流入管5の他端はケーシング
2の側壁2aを貫通してケーシング2内部に形成された室
2bに延出している。The inflow pipe 5 has a flange 5b connected to an upstream pipe (not shown) at an inflow end, and the other end of the inflow pipe 5 is formed inside the casing 2 by penetrating a side wall 2a of the casing 2. Room
It extends to 2b.
9は流入側マニホールドで、流入管5が接続固定される
上流側接続口9aと、センサチューブ6,7の上流側端部が
接続固定される下流側接続口9b,9cとを有する。上流側
接続口9aと下流側接続口9b,9cとは分流路9d,9eを介して
連通されている。Reference numeral 9 denotes an inflow side manifold, which has an upstream side connection port 9a to which the inflow pipe 5 is connected and fixed and downstream side connection ports 9b and 9c to which the upstream end portions of the sensor tubes 6 and 7 are connected and fixed. The upstream side connection port 9a and the downstream side connection ports 9b and 9c are communicated with each other via the branch channels 9d and 9e.
10は流出側マニホールドで、センサチューブ6,7の下流
側端部が接続固定される一対の接続口10a,10bと、流出
管8の上流側端部が接続される接続口10cとを有する。
又、流出側マニホールド10内には一対の接続口10a,10b
と接続口10cとを連通する流路10d,10eが穿設されてい
る。The outflow side manifold 10 has a pair of connection ports 10a and 10b to which the downstream ends of the sensor tubes 6 and 7 are connected and fixed, and a connection port 10c to which the upstream end of the outflow pipe 8 is connected.
In addition, a pair of connection ports 10a, 10b are provided in the outflow side manifold 10.
Flow paths 10d and 10e are provided to connect the connection port 10c with the connection port 10c.
一対のセンサチューブ6,7は流体の流れ方向(A方向)
に直線状に延在する直管よりなり、上記流入側マニホー
ルド9と流出側マニホールド10との間で平行に設けられ
ている。直管よりなるセンサチューブ6,7は被測流体が
通過する際の圧力損失が少ないばかりか複雑な形状に加
工する必要もないので製作が容易である。The pair of sensor tubes 6 and 7 are in the fluid flow direction (direction A)
It is composed of a straight pipe extending in a straight line, and is provided in parallel between the inflow side manifold 9 and the outflow side manifold 10. The sensor tubes 6 and 7 made of straight pipes are easy to manufacture because they have little pressure loss when the fluid to be measured passes and need not be processed into a complicated shape.
流出管8は上流側端部が流出側マニホールド10の接続口
10cに接続固定され、下流側端部がケーシング2の側壁2
cを貫通して下流側(A方向)へ突出している。尚、流
出管8の下流側端部には流出口8aが開口し、その外周に
は下流側配管(図示せず)に連結されるフランジ8bが設
けられている。The upstream end of the outflow pipe 8 is a connection port of the outflow manifold 10.
10c is connected and fixed, and the downstream end is the side wall 2 of the casing 2.
It penetrates c and projects to the downstream side (direction A). An outlet 8a is opened at the downstream end of the outflow pipe 8, and a flange 8b connected to a downstream pipe (not shown) is provided on the outer periphery of the outlet 8a.
11は蛇腹状に形成されたベローズ(伸縮部)で、上記流
出管8に設けられている。従って、高温流体が管路3を
通過するときセンサチューブ6,7の熱膨張による軸方向
(A方向)への変位は蛇腹状のベローズ11により吸収さ
れる。Reference numeral 11 denotes a bellows (expandable portion) formed in a bellows shape, which is provided in the outflow pipe 8. Therefore, the displacement of the sensor tubes 6 and 7 in the axial direction (direction A) due to thermal expansion when the high-temperature fluid passes through the conduit 3 is absorbed by the bellows 11.
又、保持機構4は、流出管8の外周に固着されたダイヤ
フラム12と、ダイヤフラム12を支持する筒状の支柱13と
よりなる。ダイヤフラム12は例えば剛性を有する金属製
であり、流出管8が半径方向に変位することを規制する
が、流出管8が軸方向に変位することを許容するように
設けられている。又、ダイヤフラム12は筒状の支柱13の
端部全周に固着されており、支柱13はケーシング2の側
壁2cに固着されている。The holding mechanism 4 is composed of a diaphragm 12 fixed to the outer circumference of the outflow pipe 8 and a cylindrical column 13 that supports the diaphragm 12. The diaphragm 12 is made of a metal having rigidity, for example, and restricts the outflow pipe 8 from being displaced in the radial direction, but is provided so as to allow the outflow pipe 8 to be displaced in the axial direction. The diaphragm 12 is fixed to the entire circumference of the end of a cylindrical support 13, and the support 13 is fixed to the side wall 2c of the casing 2.
ケーシング2は十分な剛性を有しているため、外部振動
が管路3に伝達しないように流入管5及び流出管8を保
持している。さらに、ダイヤフラム12はケーシング2に
固着された支柱13により強固に保持されているので、流
出管8が軸方向に変位することを許容するとともに、流
出管8が半径方向に変位することを防止する。Since the casing 2 has sufficient rigidity, the inflow pipe 5 and the outflow pipe 8 are held so that external vibration is not transmitted to the pipe line 3. Further, since the diaphragm 12 is firmly held by the support columns 13 fixed to the casing 2, the outflow pipe 8 is allowed to be displaced in the axial direction and the outflow pipe 8 is prevented from being displaced in the radial direction. .
流入側マニホールド9と流出側マニホールド10との間に
装架された一対のセンサチューブ6,7間には一対のセン
サチューブ6,7の中央部を半径方向(X方向)に振動さ
せる加振器14と、加振器14の上、下流側に設けられたセ
ンサチューブ6,7の振動に伴う変位を検出するピックア
ップ15,16とが配設されている。加振器14は実質電磁ソ
レノイドと同様な構成であり、センサチューブ6側に設
けられたコイル部14aと、センサチューブ7側に設けら
れたマグネット部14bとよりなり、コイル部14aに通電さ
れるとセンサチューブ6,7を夫々近接あるいは離間する
X方向に駆動する。Between the pair of sensor tubes 6 and 7 mounted between the inflow side manifold 9 and the outflow side manifold 10, a vibration exciter for vibrating the central part of the pair of sensor tubes 6 and 7 in the radial direction (X direction). 14 and pickups 15 and 16 for detecting displacement due to vibration of the sensor tubes 6 and 7 provided on the downstream side of the vibrator 14 are provided. The vibrator 14 has substantially the same structure as an electromagnetic solenoid, and includes a coil portion 14a provided on the sensor tube 6 side and a magnet portion 14b provided on the sensor tube 7 side, and the coil portion 14a is energized. Then, the sensor tubes 6 and 7 are driven in the X direction to approach or separate from each other.
ピックアップ15,16は上記加振器14と同様コイル部15a,1
6aと、マグネット部15b,16bとよりなり、センサチュー
ブ6,7の振動に伴うセンサチューブ6,7の相対変位に応じ
た出力信号を得る。The pickups 15 and 16 have coil portions 15a and 1
It is composed of 6a and magnet parts 15b and 16b, and obtains an output signal according to the relative displacement of the sensor tubes 6 and 7 accompanying the vibration of the sensor tubes 6 and 7.
流量計測時、一対のセンサチューブ6,7は加振器14によ
り内部に流体が流れている状態で加振される。尚、流入
口5aより管路3に流入した流体は流入側マニホールド9
の分流路9d,9eで2分されセンサチューブ6,7を等しい流
量となって流れ、さらに流出側マニホールド10の流路10
d,10eで合流して流出管8より下流側配管へ流出する。
このように、振動するセンサチューブ6,7に流体が流れ
ると、その流量に応じたコリオリ力が発生する。そのた
め、直管状のセンサチューブ6,7の流入側と流出側で動
作遅れが生じ、これによりピックアップ15と16との出力
信号に位相差があらわれる。この位相差が流量に比例す
るため、ピックアップ15,16からの出力信号の位相差に
基づいて流量が求まる。At the time of measuring the flow rate, the pair of sensor tubes 6 and 7 are vibrated by the vibrating device 14 while the fluid is flowing inside. The fluid that has flowed into the conduit 3 through the inflow port 5a is the inflow side manifold 9
Is divided into two by the branch flow passages 9d and 9e, and flows at the same flow rate in the sensor tubes 6 and 7.
They merge at d and 10e and flow out from the outflow pipe 8 to the downstream side pipe.
As described above, when the fluid flows through the vibrating sensor tubes 6 and 7, Coriolis force corresponding to the flow rate is generated. Therefore, an operation delay occurs between the inflow side and the outflow side of the straight sensor tubes 6 and 7, which causes a phase difference in the output signals of the pickups 15 and 16. Since this phase difference is proportional to the flow rate, the flow rate can be obtained based on the phase difference between the output signals from the pickups 15 and 16.
尚、振動するセンサチューブ15,16を通過する流量に応
じて発生するコリオリ力による変位をピックアップ15,1
6で検出する流量計測の原理は先に出願された質量流量
計と同様であるので、ここでは詳しい流量計測動作の説
明は省略する。The displacement due to the Coriolis force generated according to the flow rate passing through the vibrating sensor tubes 15 and 16 is picked up.
Since the principle of the flow rate measurement detected in 6 is the same as that of the mass flow meter filed previously, detailed description of the flow rate measurement operation will be omitted here.
又、ベローズ11はセンサチューブ6,7の熱膨張による変
位を吸収するため弾性変形しやすいが、上記ダイヤフラ
ム12を有する保持機構4により流出管8が保持されてい
るため、ベローズ11に軸方向以外の力が作用せず、変形
しにくい構造となっている。Also, the bellows 11 absorbs displacement due to thermal expansion of the sensor tubes 6 and 7 and is therefore easily elastically deformed. However, since the outflow pipe 8 is held by the holding mechanism 4 having the diaphragm 12, the bellows 11 is not in the axial direction. The force of does not act, and it is a structure that is difficult to deform.
第5図、第6図に本発明の第2実施例を示す。A second embodiment of the present invention is shown in FIGS.
両図中、質量流量計21は筒状のケーシング22内に一対の
センサチューブ(管路)23,24を平行に配してなる。ケ
ーシング22の両端開口には流入側マニホールド25,流出
側マニホールド26が嵌合固定されている。流入側マニホ
ールド25はセンサチューブ23,24の流入側端部が挿入固
定される一対の流路25a,25bが穿設されている。又流出
側マニホールド26はセンサチューブ23,24の流出側端部
が挿入固定される一対の流路26a,26bが穿設されてい
る。一対のセンサチューブ23,24は直管をA方向に延在
させてなり、両端が上記流入側マニホールド25,流出側
マニホールド26に接続固定され、その端部近傍にはセン
サチューブ23,24を相互に固定するサポート板27,28が横
架している。そして、サポート板27と28との間にはセン
サチューブ23,24の中間位置をX方向に加振する加振器2
9と、加振器29の上、下流側で振動するセンサチューブ2
3,24の変位を検出するピックアップ30,31とが設けられ
ている。尚、加振器29及びピックアップ30,31は前記第
1実施例の加振器14,ピックアップ15,16と略同様な構成
であるので説明を省略する。In both figures, a mass flowmeter 21 is formed by arranging a pair of sensor tubes (pipe lines) 23, 24 in parallel in a cylindrical casing 22. An inflow side manifold 25 and an outflow side manifold 26 are fitted and fixed to the openings at both ends of the casing 22. The inflow side manifold 25 is provided with a pair of flow paths 25a and 25b in which the inflow side end portions of the sensor tubes 23 and 24 are inserted and fixed. Further, the outflow side manifold 26 is provided with a pair of flow paths 26a and 26b into which the outflow side end portions of the sensor tubes 23 and 24 are inserted and fixed. The pair of sensor tubes 23 and 24 are straight tubes extending in the direction A, and both ends thereof are connected and fixed to the inflow side manifold 25 and the outflow side manifold 26. Support plates 27 and 28 that are fixed to are horizontally mounted. Then, between the support plates 27 and 28, an exciter 2 for exciting the intermediate position of the sensor tubes 23, 24 in the X direction.
9 and the sensor tube 2 that vibrates on the downstream side of the exciter 29
Pickups 30 and 31 for detecting displacements of 3 and 24 are provided. The vibrator 29 and the pickups 30 and 31 have substantially the same structure as the vibrator 14 and the pickups 15 and 16 of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
センサチューブ23,24の流出側端部近傍には蛇腹状のベ
ローズ32,33が設けられている。従って、高温流体がセ
ンサチューブ23,24内を通過したときのセンサチューブ2
3,24の熱膨張による軸方向の変位は、ベローズ32,33の
伸縮動作により吸収される。Bellows-shaped bellows 32, 33 are provided near the outflow side ends of the sensor tubes 23, 24. Therefore, when the high temperature fluid passes through the sensor tubes 23 and 24, the sensor tube 2
The axial displacement due to the thermal expansion of 3,24 is absorbed by the expansion and contraction operation of the bellows 32,33.
34は保持機構で、第6図に示すように、流出側マニホー
ルド26の端面より突出する一対の支柱35,36と、支柱35,
36に支持された十字状の支持板37とよりなる。支持板37
は支柱35,36に固着された支持部37a,37bと、支持部37a,
37bと直交するX方向に突出した保持部37c,37dとを有す
る。そして、保持部37c,37dの端部にはセンサチューブ2
3,24が貫通し、固着されている。Reference numeral 34 denotes a holding mechanism, and as shown in FIG. 6, a pair of support columns 35, 36 protruding from the end surface of the outflow side manifold 26, and a support column 35, 36.
The cross-shaped support plate 37 is supported by 36. Support plate 37
Are the support portions 37a and 37b fixed to the columns 35 and 36, and the support portions 37a and 37a.
The holding portions 37c and 37d project in the X direction orthogonal to 37b. The sensor tube 2 is attached to the ends of the holding portions 37c and 37d.
3,24 penetrates and is fixed.
支持板37の保持部37c,37dは片持梁り状態でセンサチュ
ーブ23,24を保持しているので、センサチューブ23,24が
軸方向に変位すると保持部37c,37dが軸方向に撓み軸方
向の変位が許容される。しかし、支持板37は軸方向以外
の方向に対しては剛性を有するため、ベローズ32,33が
半径方向に撓まないように支持している。Since the holding portions 37c, 37d of the support plate 37 hold the sensor tubes 23, 24 in a cantilevered state, when the sensor tubes 23, 24 are displaced in the axial direction, the holding portions 37c, 37d bend in the axial direction. Directional displacement is allowed. However, since the support plate 37 has rigidity in directions other than the axial direction, it supports the bellows 32 and 33 so as not to bend in the radial direction.
又、マニホールド25,26の端部には流入口38a,流出口39a
を有するレジューサ38,39が固着されている。レジュー
サ38,39の端部外周には上、下流配管(図示せず)に接
続されるフランジ38b,39bが固着されている。In addition, an inlet 38a and an outlet 39a are provided at the ends of the manifolds 25 and 26.
The reducers 38 and 39 having the are fixed. Flange 38b, 39b connected to a downstream pipe (not shown) is fixed on the outer periphery of the ends of the reducers 38, 39.
上流側配管からの被測流体は流入口39aより流入側マニ
ホールド25の流路25aと25bに分流して一対のセンサチュ
ーブ23,24内を通過する。センサチューブ23,24はサポー
ト板27,28を支点としてX方向に振動し、流量に比例し
たコリオリ力が発生する。さらに、流体は流出側マニホ
ールド26の流路26a,26bを通過して合流し流出口39aより
流出する。センサチューブ23,24はサポート板27と28と
の間で振動するため、加振器29による励振振動の周波数
を他のモードの振動周波数から分離させることができ
る。そのため、ピックアップ30,31ではより安定した出
力信号が得られる。The fluid to be measured from the upstream side pipe is branched into the flow paths 25a and 25b of the inflow side manifold 25 from the inflow port 39a and passes through the pair of sensor tubes 23 and 24. The sensor tubes 23 and 24 vibrate in the X direction with the support plates 27 and 28 as fulcrums, and a Coriolis force proportional to the flow rate is generated. Further, the fluids pass through the flow paths 26a and 26b of the outflow-side manifold 26, merge, and flow out from the outflow port 39a. Since the sensor tubes 23 and 24 vibrate between the support plates 27 and 28, the frequency of the vibration excited by the vibrator 29 can be separated from the vibration frequencies of other modes. Therefore, the pickups 30 and 31 can obtain a more stable output signal.
第7図及び第8図に本発明の第3実施例を示す。A third embodiment of the present invention is shown in FIGS.
両図中、質量流量計41は筒状のケーシング42内に管路43
をA方向に配設してなる。管路43は、一端に流入口44a
を有し他端にベローズ44bを有する流入管44と、直管を
平行に配してなる一対のセンサチューブ45,46と、一端
に流出口47aを有し他端にベローズ47bを有する流出管47
とよりなる。In both figures, the mass flowmeter 41 has a pipe 43 in a cylindrical casing 42.
Are arranged in the A direction. The conduit 43 has an inlet 44a at one end.
And an inflow pipe 44 having a bellows 44b at the other end, a pair of sensor tubes 45 and 46 formed by arranging straight pipes in parallel, and an outflow pipe having an outflow port 47a at one end and a bellows 47b at the other end. 47
And consists of.
48は流入側マニホールドで、流入管44が接続される接続
口48aと、センサチューブ45,46の上流側端部が接続され
る一対の接続口48b,48cとが穿設されている。又、流入
側マニホールド48内には接続口48aと接続口48b,48cとを
連通する流路48d,48eが設けられている。An inflow side manifold 48 has a connection port 48a to which the inflow pipe 44 is connected, and a pair of connection ports 48b and 48c to which the upstream ends of the sensor tubes 45 and 46 are connected. Further, in the inflow side manifold 48, flow paths 48d and 48e are provided which connect the connection port 48a and the connection ports 48b and 48c.
49は流出側マニホールドで、上記流入側マニホールド48
と同様な構成であり、流出管47が接続される接続口49a
と、センサチューブ45,46の下流側端部が接続される一
対の接続口49b,49cとが穿設されている。又、流出側マ
ニホールド49内には接続口49aと49b,49cとを連通する流
路49d,49eが設けられている。49 is an outflow side manifold, and the above inflow side manifold 48
The connection port 49a has the same configuration as that of the connection port 49a to which the outflow pipe 47 is connected.
And a pair of connection ports 49b, 49c to which the downstream ends of the sensor tubes 45, 46 are connected. Further, in the outflow side manifold 49, flow paths 49d and 49e which connect the connection ports 49a to 49b and 49c are provided.
又、流入管44は流入口44a側にフランジ44cを有し、ベロ
ーズ44b側がケーシング42の側壁42aを貫通し、流入側マ
ニホールド48に固着されている。流出管47も流出口47a
側にフランジ47cを有し、ベローズ47b側がケーシング42
の側壁42bを貫通し、流出側マニホールド49に固着され
ている。Further, the inflow pipe 44 has a flange 44c on the inflow port 44a side, the bellows 44b side penetrates the side wall 42a of the casing 42, and is fixed to the inflow side manifold 48. Outflow pipe 47 is also outlet 47a
Side has a flange 47c, and the bellows 47b side has a casing 42
It penetrates the side wall 42b and is fixed to the outflow side manifold 49.
一対のセンサチューブ45,46間にはセンサチューブ45,46
の中間位置をX方向に加振する加振器50と、加振器50の
上、下流側で振動するセンサチューブ45,46の変位を検
出するピックアップ51,52とが配設されている。又、ピ
ックアップ51,52の上、下流側には一対のセンサチュー
ブ45,46を所定間隔に保持するサポート板53,54が固着さ
れている。そのため、一対のセンサチューブ45,46はサ
ポート板53,54を支点としてX方向に振動し、十分な強
度を有するケーシング2及びサポート板53,54により保
持されているので、外部振動の影響を受けにくい構成と
なっている。Between the pair of sensor tubes 45,46 is the sensor tube 45,46.
A vibration exciter 50 that vibrates the intermediate position in the X direction in the X direction, and pickups 51 and 52 that detect the displacement of the sensor tubes 45 and 46 that vibrate on the downstream side are disposed above the vibration exciter 50. Support plates 53 and 54, which hold the pair of sensor tubes 45 and 46 at predetermined intervals, are fixed on the upstream side of the pickups 51 and 52. Therefore, the pair of sensor tubes 45 and 46 vibrate in the X direction with the support plates 53 and 54 as fulcrums, and are held by the casing 2 and the support plates 53 and 54 having sufficient strength, so that they are affected by external vibration. It is a difficult structure.
55は流入側保持機構で、ケーシング42の側壁42aよりケ
ーシング42内に突出する支柱55a,55bと、支柱55a,55bに
支持されセンサチューブ45,46の間に位置して流入側マ
ニホールド48に固定された固定板55cとよりなる。56は
流出側保持機構で、ケーシング42の側壁42bよりケーシ
ング42内に突出する支柱56a,5bと、支柱56a,56bに支持
されセンサチューブ45,46の間に位置して流出側マニホ
ールド49に固定された固定板56cとよりなる。Reference numeral 55 denotes an inflow side holding mechanism, which is positioned between the columns 55a and 55b protruding from the side wall 42a of the casing 42 into the casing 42 and the sensor tubes 45 and 46 supported by the columns 55a and 55b, and fixed to the inflow side manifold 48. Fixed plate 55c. Reference numeral 56 denotes an outflow side holding mechanism, which is located between the columns 56a and 5b protruding from the side wall 42b of the casing 42 into the casing 42 and the sensor tubes 45 and 46 supported by the columns 56a and 56b, and fixed to the outflow side manifold 49. Fixed plate 56c.
流量計測時、高温流体が上記管路43を通過すると、セン
サチューブ45,46は熱膨張により軸方向(A方向)に変
位する。その場合、センサチューブ45,46の変位は流入
管44のベローズ44b及び流出管47のベローズ47bの伸縮動
作により吸収される。ベローズ44b,47bは軸方向以外方
向にも変位しやすいが、上記保持機構55,56の固定板55
c,56cが撓みマニホールド48,49とともにベローズ44b,47
bの変位方向として軸方向のみの変位を許容する。即
ち、ベローズ44b,47bに半径方向の力が作用しても、マ
ニホールド55,56が上記保持機構55,56により保持されて
いるので半径方向の変位が阻止される。従って、一対の
センサチューブ45,46は高温流体の流量計測時にも安定
した振動動作を行ない、ピックアップより流量に応じた
出力信号が安定的に得られる。When the high temperature fluid passes through the pipe 43 during flow rate measurement, the sensor tubes 45 and 46 are displaced in the axial direction (direction A) by thermal expansion. In that case, the displacement of the sensor tubes 45 and 46 is absorbed by the expansion and contraction operations of the bellows 44b of the inflow pipe 44 and the bellows 47b of the outflow pipe 47. Although the bellows 44b and 47b are easily displaced in directions other than the axial direction, the fixing plate 55 of the holding mechanisms 55 and 56 is
c, 56c bends together with bellows 44, 49 bellows 44b, 47
Allow only axial displacement as the displacement direction of b. That is, even if a radial force acts on the bellows 44b, 47b, the manifolds 55, 56 are held by the holding mechanisms 55, 56, so that the radial displacement is prevented. Therefore, the pair of sensor tubes 45, 46 perform a stable vibration operation even when measuring the flow rate of the high temperature fluid, and the output signal according to the flow rate is stably obtained from the pickup.
尚、上記実施例では固定板55c,56cが一対のセンサチュ
ーブ45と46の間に位置するようにしたがこれに限らない
のは勿論である。例えば第7図中、1点鎖線で示すよう
に一対の固定板55c′,55c′がセンサチューブ45,46の
上,下に位置して流出側マニホールド48に固定され、一
対の固定板56c′,56c′がセンサチューブ45,46の上,下
に位置して流出側マニホールド49に固定されるようにし
ても良い。又、上記固定板55c及び一対の固定板55c′,5
5c′を流入側マニホールド48に固定し、且つ固定板56c
及び一対の固定板56c′,56c′を流出側マニホールド49
に固定するようにしても良い。In the above embodiment, the fixing plates 55c and 56c are located between the pair of sensor tubes 45 and 46, but it is not limited to this. For example, in FIG. 7, a pair of fixing plates 55c ', 55c' are positioned above and below the sensor tubes 45, 46 and fixed to the outflow side manifold 48 as shown by the one-dot chain line, and a pair of fixing plates 56c ' Alternatively, 56c 'may be located above and below the sensor tubes 45, 46 and fixed to the outflow side manifold 49. Further, the fixed plate 55c and the pair of fixed plates 55c ', 5
5c 'is fixed to the inlet side manifold 48, and the fixing plate 56c
And a pair of fixing plates 56c ', 56c' to the outflow side manifold 49
It may be fixed to.
上記各実施例ではセンサチューブの熱膨張をベローズで
吸収するようにしたが、これ以外の構成でセンサチュー
ブの軸方向の変位を吸収できるようにしても良いのは勿
論である。Although the bellows absorbs the thermal expansion of the sensor tube in each of the above-described embodiments, it is of course possible to absorb the axial displacement of the sensor tube with other configurations.
発明の効果 上述の如く、本発明になる質量流量計は、例えば高温流
体の流量計測をする場合でもセンサチューブの熱膨張に
よる軸方向の変位の伸縮部の伸縮動作により吸収するこ
とができるとともに伸縮部に軸方向以外の力が作用しな
いように保持機構により直管部が軸方向のみに変位でき
るよう規制することができる。そのため、センサチュー
ブの振動動作が安定して流量計測の出力信号がバタツク
ことを防止でき、より正確な流量計測を行うことができ
る等の特長を有する。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the mass flowmeter according to the present invention can absorb and displace axial displacement due to thermal expansion of the sensor tube by the expansion and contraction operation of the expansion and contraction portion even when measuring the flow rate of a high temperature fluid. It is possible to restrict the straight pipe portion so that it can be displaced only in the axial direction by the holding mechanism so that a force other than the axial direction does not act on the portion. Therefore, the vibration operation of the sensor tube is stable, the output signal of the flow rate measurement can be prevented from fluttering, and more accurate flow rate measurement can be performed.
第1図は本発明になる質量流量計の第1実施例の横断面
図、第2図は第1図に示す質量流量計の縦断面図、第3
図は第2図中III−III線に沿う縦断面図、第4図は第2
図中IV−IV線に沿う縦断面図、第5図、第6図は夫々本
発明の第2実施例の横断面図、保持機構を説明するため
の斜視図、第7図、第8図は夫々本発明の第3実施例の
横断面図、縦断面図である。 1,21,41…質量流量計、2…ケーシング、3,43…管路、
4,34,55,56…保持機構、6,7,23,24,45,46…センサチュ
ーブ、9,25,48…流入側マニホールド、10,26,49…流出
側マニホールド、11,32,33,44b,47b…ベローズ、12…ダ
イヤフラム、27,28,53,54…サポート板、13,35,36…支
柱、37…支持板、44…流入管、47…流出管。1 is a transverse sectional view of a first embodiment of the mass flow meter according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the mass flow meter shown in FIG. 1, and FIG.
The figure is a longitudinal sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5, FIG. 5 is a lateral sectional view of a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view for explaining a holding mechanism. [FIG. 3] is a horizontal sectional view and a vertical sectional view, respectively, of a third embodiment of the present invention. 1,21,41 ... Mass flowmeter, 2 ... Casing, 3,43 ... Pipeline,
4,34,55,56… Holding mechanism, 6,7,23,24,45,46… Sensor tube, 9,25,48… Inflow side manifold, 10,26,49… Outflow side manifold, 11,32, 33, 44b, 47b ... Bellows, 12 ... Diaphragm, 27, 28, 53, 54 ... Support plate, 13, 35, 36 ... Struts, 37 ... Support plate, 44 ... Inflow pipe, 47 ... Outflow pipe.
Claims (1)
出する流出口との間で直線状に延在する直管部を有する
管路と、 前記直管部を半径方向に振動させる加振器と、 前記直管部の振動に伴う直管部の半径方向の変位を検出
するピックアップと、 前記直管部の軸方向の変位を吸収するように管路に設け
られた伸縮部と、 前記直管部の半径方向の変位を規制するが前記直管部の
軸方向への変位を許容するように前記管路を保持する保
持機構と、 よりなることを特徴とする質量流量計。1. A pipe line having a straight pipe portion linearly extending between an inflow port into which the fluid to be measured flows and an outflow port from which the fluid to be measured flows out, and the straight pipe portion is vibrated in a radial direction. A vibration exciter, a pickup that detects a radial displacement of the straight pipe portion due to the vibration of the straight pipe portion, and an expandable portion provided in the pipeline so as to absorb the axial displacement of the straight pipe portion. And a holding mechanism that holds the pipe passage so as to restrict the displacement of the straight pipe portion in the radial direction but allow the displacement of the straight pipe portion in the axial direction. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16187990A JPH0749982B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Mass flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16187990A JPH0749982B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Mass flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0452517A JPH0452517A (en) | 1992-02-20 |
| JPH0749982B2 true JPH0749982B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=15743724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16187990A Expired - Lifetime JPH0749982B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Mass flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749982B2 (en) |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP16187990A patent/JPH0749982B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0452517A (en) | 1992-02-20 |
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