(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）と、第一又は第二のフローチューブ(１０３、１０３‘)を振動させるドライバ (１０４)と、第一又は第二のフローチューブ(１０３、１０３‘)の振動を検知するピックオフセンサ(１０５)とを備えたフローメータ（３０）であって、
前記第一のフローチューブ（１０３）と前記第二のフローチューブ（１０３’）との間に少なくとも一部分が配置されている固定板（２５０）を備え、この固定板（２５０）にドライバコンポーネント(１０４Ａ、１０４Ｂ)およびピックオフコンポーネント(１０５Ａ、１０５Ｂ)のうちの少なくとも１つが配設され、
固定板(２５０)はプリント回路基板(ＰＣＢ)から構成されている、フローメータ（３０）。
【請求項２】
前記固定板（２５０）の全体が、前記第一のフローチューブ（１０３）と前記第二のフローチューブ（１０３’）との間に配置されている、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項３】
前記ドライバコンポーネントがドライブコイル（１０４Ｂ）を含んでおり、
前記第一のフローチューブ（１０３）および前記第二のフローチューブ（１０３’）のうちの１つにおいて、前記ドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍にドライブマグネット（１０４Ａ）が配設されている、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項４】
前記ドライバコンポーネントは、前記固定板（２５０）の第一の側面に配設された第一のドライブコイル（１０４Ｂ）と、該固定板（２５０）の第二の側面に配設された第二のドライブコイル（１０４Ｂ）とを含む、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項５】
前記第一のフローチューブ（１０３）において前記第一のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に第一のドライブマグネット（１０４Ａ）が配設され、
前記第二のフローチューブ（１０３’）において前記第二のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に第二のドライブマグネット（１０４Ａ）が配設されている、請求項４に記載のフローメータ（３０）。
【請求項６】
前記ピックオフコンポーネントは、前記固定板（２５０）に配設されたピックオフコイル（１０５Ｂ、１０６Ｂ）を含み、
前記第一のフローチューブ（１０３）および前記第二のフローチューブ（１０３’）のうちの１つにおいて、前記ピックオフコイル（１０５Ｂ、１０６Ｂ）の近傍にピックオフマグネット（１０５Ａ、１０６Ａ）が配設されている、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項７】
前記ピックオフコンポーネントは、前記固定板（２５０）に配設された第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）と、該固定板（２５０）に配設された第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）とを含む、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項８】
前記第一のフローチューブ（１０３）において前記第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）の近傍に第一のピックオフマグネット（１０５Ａ）が配設され、
前記第二のフローチューブ（１０３’）において前記第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）の近傍に第二のピックオフマグネット（１０６Ａ）が配設されている、請求項７に記載のフローメータ（３０）。
【請求項９】
前記第一のフローチューブ(１０３)および前記第二のフローチューブ(１０３’)の少なくとも１つにカウンターバランス（４１５）が配設されている、請求項７に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１０】
更に、一部が前記第一のフローチューブ(１０３)および前記第二のフローチューブ(１０３’)の間に位置した第二の固定板(２５０)と、該第二の固定板(２５０)に連結された第２のドライバコンポーネント(１０４Ａ、１０４Ｂ)の少なくとも１つ、又は第２のピックオフコンポーネント(１０６Ａ、１０６Ｂ)の１つを含む、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１１】
前記固定板（２５０）が計測用電子機器（２０）へ接続されてなる、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１２】
前記第一のフローチューブ（１０３）および前記第二のフローチューブ（１０３’）が前記固定板（２５０）に対して振動するように構成されている、請求項１に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１３】
第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）とを有するフローメータ（３０）であって、
前記第一のフローチューブ（１０３）と前記第二のフローチューブ（１０３’）との間に少なくとも一部分が配置された固定板（２５０）であって、前記第一のフローチューブ（１０３）および前記第二のフローチューブ（１０３’）が前記固定板（２５０）に対して振動するように構成されている固定板(２５０)と、
前記固定板（２５０）に配設された第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）と、前記第一のフローチューブ（１０３）において前記第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）の近傍に配設された第一のピックオフマグネット（１０５Ａ）とを有する第一のピックオフセンサー（１０５）と、
前記固定板（２５０）に配設された第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）と、前記第二のフローチューブ（１０３’）において前記第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）の近傍に配設された第二のピックオフマグネット（１０６Ａ）とを有する第二のピックオフセンサー（１０６）と、
前記固定板（２５０）に配設された第一のドライブコイル（１０４Ｂ）と、前記第一のフローチューブ（１０３）および前記第二のフローチューブ（１０３’）のうちの１つにおいて前記第一のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設された第一のドライブマグネット（１０４Ａ）とを有するドライバ（１０４）と、
前記固定板（２５０）に連結され、第一のピックオフセンサー（１０５）、第二のピックオフセンサー（１０６）及びドライバ(１０４)に電気的に接続されているリード(１００)を備えている、フローメータ（３０）。
【請求項１４】
前記固定板（２５０）全体が、前記第一のフローチューブ（１０３）と前記第二のフローチューブ（１０３’）との間に配置されている、請求項１３に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１５】
前記第一のドライブコイル（１０４Ｂ）が前記固定板（２５０）の第一の側面に配設され、
前記第一のドライブマグネット（１０４Ａ）が前記第一のフローチューブ（１０３）に配設され、
前記ドライバ（１０４）は、前記固定板（２５０）の第二の側面に配設されている第二のドライブコイル（１０４Ｂ）と、前記第二のフローチューブ（１０３）において前記第二のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設された第二のドライブマグネット（１０４Ａ）とをさらに有する、請求項１３に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１６】
前記第一のフローチューブ（１０３）および前記第二のフローチューブ（１０３’）の少なくとも１つにカウンターバランス（４１５）が配設されている、請求項１３に記載のフローメータ（３０）。
【請求項１７】
前記固定板（２５０）が計測用電子機器（２０）へ接続されてなる、請求項１３に記載のフローメータ（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フローメータに関するものであり、特にコリオリフローメータ等におけるドライブコンポーネントやピックオフコンポーネントの配設構造に関連する。
【背景技術】
【０００２】
導管を流れる物質の質量流量やその他の物理量を測定するために、コリオリ効果を利用したフローメータ（質量流量メータ）を用いることは一般的に知られている。典型的なコリオリフローメータは、Ｊ．Ｅ．スミスらへ付与されている米国特許第４，１０９，５２４号、米国特許第４，４９１，０２５号およびＲｅ第３１，４５０号に開示されている。これらのフローメータは、直線構造または曲線構造を備えた１つ以上の導管を有している。コリオリ式の質量流量メータ内の各導管構造は、単純曲げモード、ねじれモードまたはこれらを組み合わせたタイプのモードのような一組の固有振動モードを有している。そして、これらの固有モードのうちの１つのモードで共振するように各導管を駆動する。フローメータの流入口側で接続されている配管から流れ込む物質は、一つ以上の導管を通り、フローメータの流出口側から流れ出る。このように物質が充填された振動系の固有振動モードは部分的に、導管の質量および導管内を流れる物質の質量の合計によって規定される。
【０００３】
フローメータに何も流れていない場合、加えられた駆動力によって導管に沿ったすべての部位が振動する。これらの部位は同一の位相で振動する場合もあれば、または、一定の値だけ僅かに位相がずれて振動する場合もあり、この一定の位相ずれは修正可能な場合もある。一方、物質がフローメータを流れ始めると、コリオリ力により、導管に沿った各部位が異なる位相を有するようになる。たとえば、フローメータの流入口端部の位相は駆動力よりも遅れており、流出口の位相は駆動力よりも進んでいる。導管に設けられたピックオフセンサーが該導管の運動を表す正弦波信号を発生し、この信号が処理されて２つ以上のピックオフセンサー間の位相差が求められる。ピックオフセンサー間の位相差は導管を流れる物質の質量流量に比例している。
【０００４】
複数のピックオフコンポーネントが存在するが、一般的な例としてマグネット−コイルアセンブリがある。デュアルフローチューブ構造では、通常一方のフローチューブにマグネットが固定されており、他方のフローチューブにコイルが固定されて、マグネットの近傍の位置に設けられている。このような構造では、フローチューブを振動させる交流電流がドライブコイルに供給されると、ピックオフセンサーのマグネット−コイルアセンブリには、フローチューブの振動に応じた誘導電圧が発生する。通常、フローチューブの流入口端部に１つのピックオフセンサーがあり、流出口端部に他のピックオフセンサーがある。したがって、各フローチューブは、少なくとも１つのドライブコンポーネントと２つのピックオフコンポーネントとを備えている。なお、マグネット−コイルアセンブリの動作は当該技術分野において知られている。
【０００５】
上述の構造に関する１つの問題は、振動するフローチューブ上のコイルにワイヤーを接続する点にある。従来、この問題は複数の方法で対処されて来ている。第一の方法は、ある種のテープまたは接着剤を用いてワイヤーをフローチューブに貼り付けることである。他のアプローチは、とくにフローチューブの直径が小さい場合、薄い可撓性の導体（フレクサー）を用いることである。これらのアプローチは両方とも欠点を有している。すなわち、テープまたは接着剤は一般的に高制振材であり、その特性が時間および温度の変化とともに予測不能に変化する。この変化により信号に誤差が生じて、メータの性能の評価を誤ってしまう。よって、テープまたは接着剤の使用による解決策は不十分なものである。一方、フレクサーは、制振性をほとんど有していないものの、通常、それ自他が固有振動数を有しており、固有振動数で励振されると急激に破損する恐れがある。しかも、フレクサーはその薄さのため、非常に脆弱である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の問題に対する解決策を複数の特許文献が提案している。たとえば、米国特許第４，７５６，１９８号には、フローメータのハウジングにコイル用のマウントを溶接することが開示されている。コイル用のマウントが溶接されると、コイルがコイル用のマウントに搭載され、マグネットだけがフローチューブに取り付けられる。’１９８の特許文献の解決策に関する問題は、ワイヤーがコイルから自由に垂れ下がってしまうということである。このように、提案された解決策は、フローチューブにコイルを取り付けることに対する改善を提供しているものの、ワイヤーが垂れ下がるという問題を有している。
【０００７】
米国特許第５，３４９，８７２号には、他の解決策の提案が開示されている。’８７２の特許文献は、フローチューブからコイルを取り除き、フローチューブの上の位置に１つとフローチューブの下の位置に１つの２つのプリント回路基板（ＰＣＢ）に搭載することを開示している。この解決策は、’１９８の特許文献のワイヤーが垂れ下がるという状況を解決するものの、過剰な構成部品が組み込まれることになり、ギャップのばらつきによって誤差が引き起こされる可能性を生じる。
【０００８】
したがって、コイルをフローチューブに取り付けることを必要とせず、また、同時に構成部品の数をできるだけ少なくしたフローメータが求められている。本発明は、これらおよび他の課題を克服し、当該技術分野の進歩を達成するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
態様
本発明の１つの態様によれば、第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）とを有するフローメータ（３０）は、第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）との間に少なくとも一部分が配置されている固定板（２５０）と、この固定板（２５０）に配設されるドライブコンポーネントおよびピックオフコンポーネントのうちの少なくとも１つとを備えている。
【００１０】
好ましくは、固定板（２５０）全体を、第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）との間に配置してもよい。
【００１１】
好ましくは、ドライブコンポーネントがドライブコイル（１０４Ｂ）を含んでおり、フローメータ（３０）が、第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）のうちの１つにおいてドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設されたドライブマグネット（１０４Ａ）をさらに有している。
【００１２】
好ましくは、ドライブコンポーネントは、固定板（２５０）の第一の側面に配設された第一のドライブコイル（１０４Ｂ）を含み、さらに固定板（２５０）の第二の側面に配設された第二のドライブコイル（１０４Ｂ）含んでいる。
【００１３】
好ましくは、フローメータ（３０）は、第一のフローチューブ（１０３）において第一のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設される第一のドライブマグネット（１０４Ａ）と、第二のフローチューブ（１０３’）において第二のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設される第二のドライブマグネット（１０４Ａ）とをさらに備えている。
【００１４】
好ましくは、ピックオフコンポーネントは、固定板（２５０）に配設されたピックオフコイル（１０５Ｂ、１０６Ｂ）を含んでおり、フローメータ（３０）は、第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）のうちの１つにおいてピックオフコイル（１０５Ｂ、１０６Ｂ）の近傍に配設されるピックオフマグネット（１０５Ａ、１０６Ａ）をさらに有している。
【００１５】
好ましくは、ピックオフコンポーネントは、固定板（２５０）に配設された第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）を含み、さらに、固定板（２５０）に配設された第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）を含んでいる。
【００１６】
好ましくは、フローメータ（３０）は、第一のフローチューブ（１０３）において第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）の近傍に配設される第一のピックオフマグネット（１０５Ａ）と、第二のフローチューブ（１０３’）において第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）の近傍に配設される第二のピックオフマグネット（１０６Ａ）とをさらに備えている。
【００１７】
好ましくは、フローメータ（３０）は、第一のフローチューブ１０３および第二のフローチューブ１０３’に配設される１つ以上のカウンターバランス（４１５）をさらに備えている。
【００１８】
好ましくは、フローメータ（３０）は、第二の固定板（２５０）をさらに備えており、第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）および第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）のうちの一方が第二の固定板（２５０）に配設され、第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）および第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）のうちの他方が第一の固定板（２５０）に配設される。
【００１９】
好ましくは、固定板（２５０）は計測用電子機器（２０）へ接続されている。
【００２０】
好ましくは、第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）は固定板（２５０）に対して振動するように構成されている。
【００２１】
本発明の他の態様によれば、第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）とを備えるフローメータ（３０）が、それら第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）の間に少なくとも一部分が配置される固定板（２５０）と、この固定板（２５０）に配設された第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）、および第一のフローチューブ（１０３）において第一のピックオフコイル（１０５Ｂ）の近傍に配設された第一のピックオフマグネット（１０５Ａ）を有する第一のピックオフセンサー（１０５）と、固定板（２５０）に配設された第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）、および第二のフローチューブ（１０３’）において第二のピックオフコイル（１０６Ｂ）の近傍に配設された第二のピックオフマグネット（１０６Ａ）を有する第二のピックオフセンサー（１０６）と、固定板（２５０）に配設された第一のドライブコイル（１０４Ｂ）、ならびに第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）のうちの１つにおいて第一のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設された第一のドライブマグネット（１０４Ａ）を有するドライブコンポーネント（１０４）とを備えており、第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）が固定板（２５０）に対して振動するように構成されている。
【００２２】
好ましくは、固定板（２５０）全体が、第一のフローチューブ（１０３）と第二のフローチューブ（１０３’）との間に配置されている。
【００２３】
好ましくは、第一のドライブコイル（１０４Ｂ）が固定板（２５０）の第一の側面に配設されており、第一のドライブマグネット（１０４Ａ）が第一のフローチューブ（１０３）に配設されており、ドライブコンポーネント（１０４）は、固定板（２５０）の第二の側面に配設された第二のドライブコイル（１０４Ｂ）と、第二のフローチューブ（１０３）において第二のドライブコイル（１０４Ｂ）の近傍に配設された第二のドライブマグネット（１０４Ａ）とをさらに有している。
【００２４】
好ましくは、第一のフローチューブ（１０３）および第二のフローチューブ（１０３’）に配設されている１つ以上のカウンターバランス（４１５）をさらに備えている。
【００２５】
好ましくは、固定板（２５０）は計測用電子機器（２０）に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のフローメータを示す図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に係るフローメータを示す図である。
【図３】本発明の１つの実施形態に係るフローメータにおいて、固定板に沿った部分を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るフローメータにおいて、固定板に沿った部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１〜４および下記記載には、本発明の最良の態様を構成し利用する方法を当業者に教示するための具体的な実施形態が示されている。本発明の原理を教示するために、従来技術の一部が単純化または省略されている。当業者にとって明らかなように、これらの実施形態の変形例も本発明の技術範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、下記の記載の構成部材をさまざまな方法で組み合わせて本発明の複数の変形例を形成することができる。したがって、本発明は、下記記載の特定の実施形態に限定されるのではなく、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【００２８】
図１には、従来のコリオリフローメータ１０が示されている。コリオリフローメータ１０は、流入口フランジ１０１と、流出口フランジ１０１とを備えている。コリオリフローメータ１０は、流入口フランジ１０１および流出口フランジ１０１’を通じて、流体配管などへ接続されるように構成されている。流体は、流入口フランジ１０１の中へ流入し、マニホルド１０２において２つの別個の流れに分けられる。こうして分かれた流れはそれぞれフローチューブ１０３、１０３’に流入し、その後、フローチューブ１０３、１０３’から流出してマニホルド１０２’において合流した後に、流出口マニホルド１０１’から流出する。コリオリフローメータ１０は、マグネット１０４Ａおよびコイル１０４Ｂの組立体を有する駆動機器であるドライバ１０４（ドライブコンポーネント）をさらに備えている。同様に、コリオリフローメータ１０は、第一のピックオフセンサー１０５と第二のピックオフセンサー１０６とを備えており、これらのセンサーは、マグネット１０５Ａ（図示せず）、１０６Ａと、コイル１０５Ｂ、１０６Ｂの組立体を有している。
【００２９】
動作時には、計測用電子機器２０（METER ELECTRONICS）により駆動信号がリード線１１０を通じてドライブコイル１０４Ｂへと送信される。この駆動信号により、フローチューブ１０３、１０３’が曲げ軸線Ｗ、Ｗ’をそれぞれ中心として振動する。これらの曲げ軸線Ｗ、Ｗ’は、フローメータ１０の動作領域を制限する複数のブレースバー１２０〜１２３を用いて部分的に規定されている。そして、フローチューブ１０３、１０３’の振動に応じてピックオフセンサー１０５、１０６に電圧が発生し、この電圧の信号がリード線１１１、１１１を通じて計測用電子機器２０へと送られる。計測用電子機器２０は、ピックオフセンサー１０５、１０６から送信される信号に基づいて質量流量の情報や物質密度の如き他の情報を生成する。ＲＴＤ（図示せず）の如き温度測定デバイスが温度測定値をさらに提供することもできる。計測用電子機器２０はこの情報をリード線２６を通じて下流のプロセスへと送信することができる。
【００３０】
図１から明らかなように、コイル１０４Ｂ、１０５Ｂ、１０６Ｂを計測用電子機器２０へと接続するリード線１１０、１１１、１１１’は、接着剤１３０を用いてフローチューブ１０３’に固定されている。接着剤１３０によってもたらされる余計な制振が、センサーを不安定にさせる等のようにコリオリフローメータの性能に悪影響を及ぼすことがある。また、フローメータ１０が温度変動に晒されると、接着剤が剥がれてしまう恐れがあり、さらなるメンテナンスが必要となる。
【００３１】
図２には、本発明の１つの実施形態に係るフローメータ３０が示されている。１つの実施形態によれば、フローメータ３０はコリオリフローメータであるが、いうまでもなく、フローメータ３０は、振動式デンシトメータの如き他のタイプのフローメータであってもよい。したがって、本発明の技術範囲はコリオリフローメータに限定されるべきではない。
【００３２】
フローメータ３０は、従来のフローメータ１０に類似している。違いは、固定板２５０の有無にある。固定板２５０は複数の材料および構造を有しうる。本発明の１つの実施形態によれば、固定板２５０はプリント回路基板（ＰＣＢ）２５０から構成されてもよい。しかしながら、いうまでもなく、固定板２５０は他の複数の材料またはこれらの材料を組み合わせたものから構成されてもよく、本発明はＰＣＢを用いることに限定されるべきではない。しかしながら、下記の記載は、簡単明瞭にする目的で固定板２５０がＰＣＢであるとしているが、いうまでもなく、本発明はそのように限定されるべきではない。
【００３３】
本発明の１つの実施形態によれば、ＰＣＢ２５０の少なくとも１部分が、２つのフローチューブ１０３、１０３’の間の位置に設けられている。他の実施形態によれば、ＰＣＢ２５０全体が２つのフローチューブ１０３、１０３’の間の位置に設けられている。ＰＣＢ２５０はフローメータ３０の外部に設けられた構造体に固定されてもよいし、またはそれに代えて、実施形態によっては、ＰＣＢ２５０はフローメータのハウジング（図示せず）に固定されてもよい。本発明の他の実施形態によれば、ＰＣＢ２５０は、ブレースバー１２０〜１２３のうちの１つ以上へ固定されてもよい。ＰＣＢ２５０を固定するためにどのような方法が用いられるかは本発明の目的にとって重要なことではない。しかしながら、ほとんどの実施形態では、ＰＣＢ２５０は、フローチューブ１０３、１０３’の振動に対して実質的に静止したままである。しかしながら、いうまでもなく、実施形態によっては、ＰＣＢ２５０の小さな振動が、校正ルーチン中に許容され、補償されるように構成されてもよい。
【００３４】
図２に示されている実施形態によれば、ドライブコンポーネントはＰＣＢ２５０に配設されている。本明細書に記載されているようなドライブコンポーネントは、ドライブコイル１０４Ｂの如きドライブコイルまたはドライブマグネット１０４Ａの如きドライブマグネットを含んでいる。いうまでもなく、コイル１０４Ｂを計測用電子機器２０へ接続するワイヤーがＰＣＢ２５０へ結合されてもよい。本発明の他の実施形態によれば、ピックオフコンポーネントがＰＣＢ２５０に配設されている。本明細書に記載されているようなピックオフコンポーネントはピックオフコイルまたはピックオフマグネットを含んでいる。いうまでもなく、ピックオフセンサーを計測用電子機器２０に接続するワイヤーがＰＣＢ２５０に結合されてもよい。ドライブコンポーネントおよびピックオフコンポーネントは、既知のボンディング技術または締結技術を用いてＰＣＢ２５０に配設されてもよい。本発明の実施形態によれば、マグネット１０４Ａ、１０５のＡ、１０６ＡがＰＣＢ２５０に固定されている。本発明の他の実施形態によれば、ドライバ１０４およびピックオフセンサー１０５、１０６のすべてのコイル１０４Ｂ、１０５Ｂ、１０６ＢがＰＣＢ２５０に固定されており、マグネット１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａはフローチューブ１０３、１０３’に取り付けられている。このことで、フローメータ３０のフローチューブ１０３、１０３’がフローメータ１０のフローチューブ１０３、１０３’よりも軽量になり、リード線１１０、１１１、１１１’をフローチューブ１０３、１０３’へ固定する必要性が排除される。したがって、ワイヤーをフローチューブ１０３、１０３’へ取り付けることに関して先に記載した問題が削減されるか、または、実施形態によっては排除され得る。他の実施形態によれば、ピックオフコイル１０５Ｂ、１０６ＢのみがＰＣＢ２５０へ配設され、ドライブコイル１０４Ｂは、従来の方法に従って、フローチューブ１０３、１０３’へ固定される。この実施形態では、ＰＣＢ２５０は、ドライバ１０４の通り抜けられる大きさの開口を有しており、ピックオフコイル１０５Ｂ、１０６ＢはＰＣＢ２５０に一体化されている。それに代えて、ＰＣＢ２５０をドライバ１０４の下方に設けるようにしてもよい。
【００３５】
本発明の１つの実施形態によれば、リード線１００は、ＰＣＢ２５０を計測用電子機器２０へ直接接続する。本発明の１つの実施形態によれば、個々のリード線１００をＰＣＢ２５０の内部を通すことにより、ワイヤーが露出しないようにすることができる。それに代えて、複数のＰＣＢ２５０を用いて、個々のリード線１００を２つのＰＣＢの間を通すようにしてもよい。他の代案としては、リード線１００をＰＣＢ２５０の外側にボンディングするようにしてもよいしまたは締結するようにしてもよい。
【００３６】
図２の実施形態では単一のＰＣＢ２５０しか示されていないが、いうまでもなく、実施形態によっては、１を超える数のＰＣＢ２５０がフローチューブ１０３とフローチューブ１０３’との間に設けられてもよい。１つの実施形態によれば、各コイル１０４Ｂ、１０５Ｂ、１０６Ｂが別々のＰＣＢに取り付けられている。したがって、本発明を単一のＰＣＢ２５０に限定すべきではない。
【００３７】
ＰＣＢ２５０をフローチューブ１０３とフローチューブ１０３’との間に配置することにより、ドライバ１０４およびピックオフセンサー１０５、１０６を計測用電子機器２０へ接続するリード線１００をフローチューブ１０３、１０３’へ固定する必要性が低下する。コイル１０４Ｂ、１０５Ｂ、１０６ＢのすべてがＰＣＢ２５０へ結合されている実施形態では、リード線１００をフローチューブ１０３、１０３’へ固定する必要性がなくなる。このため、リード線１００がフローチューブ１０３、１０３’の減衰特性に対しても、また固有振動数に対しても影響を与えなくなる。このように、フローメータ３０は従来技術よりも安定でかつ効率的な振動式フローメータとなる。さらに、フローメータ３０は、センサーを不均衡にしてその性能に影響を与え得るテープ重量およびワイヤー重量をさらに含んでいない。フローメータ３０においてＰＣＢ２５０を用いれば、フレクサーの使用に関して先に記載した問題も解消される。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態に係るフローメータ３０を示す平面図である。図３には、フローメータ３０の全体は示されておらず、フローチューブ１０３、１０３’のうちのＰＣＢ２５０に沿った部分が示されている。図示されているように、本発明の１つの実施形態によれば、ＰＣＢ２５０の少なくとも一部分が、フローチューブ１０３とフローチューブ１０３’との間に配置されている。本発明の他の実施形態によれば、ＰＣＢ２５０全体がフローチューブ１０３とフローチューブ１０３’との間に配置されている。
【００３９】
図３に示されている実施形態は、以下の１つの重要な点で図２に示されている実施形態とは異なっている。図３に示されている実施形態は、ドライバ１０４の流入口端部（同図の左端にFLOWと示すように左端部）に１つのマグネット１０５Ａしか有しておらず、また、ドライバ１０４の流出口端部に１つのマグネット１０６Ａしか有していない。したがって、第一のピックオフセンサー１０５は１つのフローチューブ１０３または１０３’にしか結合されていない。同様に、第二のピックオフセンサー１０６は１つのフローチューブ１０３または１０３’にしか結合されていない。つまり、フローチューブ１０３’は第一のピックオフセンサー１０５を有しており、フローチューブ１０３は第二のピックオフセンサー１０６を有している。本発明の１つの実施形態によれば、フローメータ３０は、フローチューブ１０３’の流入口端部とフローチューブ１０３の流出口端部との間の位相差を測定するようになっている。
【００４０】
図３に示されている実施形態では、第一のピックオフマグネット１０５Ａがフローチューブ１０３’上に配置され、第二のピックオフマグネット１０６Ａがフローチューブ１０３上に配置されていることが示されている。しかしながら、いうまでもなく他の実施形態では、マグネット１０５Ａとマグネット１０６Ａとが交換されてもよい。正確な位置は本発明の目的にとって重要なことではないが、本発明の１つの実施形態によれば、第一のピックオフマグネット１０５Ａと第二のピックオフマグネット１０６Ａとは、異なるフローチューブ１０３、１０３’に配置されている。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態に係るフローメータ３０であるフローメータ３０の一部を示す平面図である。図４に示されている実施形態は、カウンターバランス４１５以外は、図３に示されている実施形態と類似している。上述のように、本発明の１つの実施形態によれば、フローメータ３０は、ドライバ１０４の流入口端部に１つのピックオフ１０５しか有していないし、ドライバ１０４の流出口端部に１つのピックオフ１０６しか有していない。各フローチューブ１０３、１０３に１つのピックオフマグネットしか設けられていないので、フローチューブ１０３および１０３’は重量バランスが取れていない場合もある。
【００４２】
本発明の１つの実施形態によれば、フローチューブ１０３、１０３’の重量バランスを補償するために、カウンターバランス４１５が設けられている。１つの実施形態によれば、カウンターバランス４１５は、フローチューブ１０３、１０３’のうちの、従来技術に従ってマグネットが配置されるであろう位置と実質的に同一の位置に設けられる。本発明の他の実施形態によれば、カウンターバランス４１５は、従来技術に従ってマグネットが配置されるであろう位置とは異なる位置に配置されてもよい。一部の実施形態では、カウンターバランス４１５は、図４に示されているような内側ではなく、フローチューブ１０３、１０３’の外側部分に配置されてもよい。さらに他の実施形態では、カウンターバランス４１５は、たとえばスリーブとして、フローチューブ１０３、１０３’の外周全体のまわりに配置されてもよい。本発明の１つの実施形態によれば、カウンターバランス４１５は実質的にマグネット１０５Ａ、１０６Ａと同一の重量である。しかしながら、カウンターバランス４１５の重量はマグネット１０５Ａ、１０６Ａとは異なる重量を有していてもよい。
【００４３】
カウンターバランス４１５は、マグネット１０５Ａ、１０６Ａによりフローチューブ１０３、１０３’へ付加される重量による影響を打ち消すことにより、フローチューブ１０３、１０３’のバランスを取るために設けられる。このようにして、フローチューブ１０３、１０３’が１つのピックオフマグネット１０５Ａ、１０６Ａしか有していないとしても、フローチューブ１０３、１０３’のバランスが依然として保たれることになる。
【００４４】
本発明は、リード線１００をフローチューブ１０３、１０３’の外側へ取り付けることを必要としないフローメータ３０を提供している。さらに、本発明は、フローチューブ１０３、１０３’の各々へ取り付けられる単一のピックオフだけを有するフローメータ３０を提供している。いうまでもなく、上述の発明概念は、コリオリフローメータにだけに適用可能であるというわけではなく、ピックオフセンサーから延びるワイヤーを用いることを必要とする他のフローメータに対しても同様に適用可能である。
【００４５】
上述の実施形態の詳細な記載は、本発明の技術範囲内に含まれるものとして本発明者が考えているすべての実施形態を完全に網羅するものではない。さらに正確にいえば、当業者にとって明らかなように、上述の実施形態のうちの一部の構成要件をさまざまに組み合わせてまたは除去してさらなる実施形態を作成してもよいし、また、このようなさらなる実施形態も本発明の技術範囲内および教示範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、本発明の技術および教示の範囲に含まれるさらなる実施形態を作成するために、上述の実施形態を全体的にまたは部分的に組み合わせてもよい。
【００４６】
以上のように、本発明の具体的な実施形態または実施例が例示の目的で記載されているが、当業者にとって明らかなように、本発明の技術範囲内において、さまざまな変更が可能である。本明細書に記載の教示を上述のかつそれに対応する図に記載の実施形態のみでなく他の実施形態にも適用することができる。したがって、本発明の技術範囲は下記の請求項によって決められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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