(57)【要約】【課題】  本発明はセンサチューブの熱膨張による計測誤差を解消することを課題とする。【解決手段】  センサチューブ１４と収納ケース１２との熱膨張率の差によってセンサチューブ１４に軸方向の引張り荷重あるいは圧縮荷重が作用した場合、保持部材３２は、流入側ケース２２の貫通孔２２ｃをセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）に摺動してセンサチューブ１４に荷重が作用しないように動作する。そのため、保持部材３２がセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）に摺動することにより、熱膨張に伴う引張り荷重あるいは圧縮荷重が吸収されてセンサチューブ１４の振動部分の振動特性が変化せず、温度変化による計測誤差を防止することができる。【選択図】  図１
2006284300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に密閉された空間が形成された収納ケースと、
前記空間内に挿通され、被測流体が流れるセンサチューブと、
前記センサチューブを流れる被測流体の一部を前記空間内に供給する連通路と、
前記センサチューブに取り付けられた駆動用磁石と、前記収納ケースに設けられ、前記駆動用磁石を径方向に駆動する駆動コイルとからなる加振器と、
前記センサチューブに取り付けられた検出用磁石と、前記収納ケースの外壁に設けられ、前記検出用磁石の変位を検出する検出部とからなるピックアップと、
を有する振動式測定装置において、
前記センサチューブの端部を保持する保持部材と、
前記収納ケースの端部に形成され、前記保持部材が摺動可能に挿入された摺動孔と、を備えており、
前記保持部材は、前記センサチューブの熱変形により前記摺動孔を摺動して前記センサチューブの延在方向の変位を吸収することを特徴とする振動式測定装置。
【請求項２】
前記保持部材を前記センサチューブの延在方向に付勢する付勢部材を前記摺動孔に設けたことを特徴とする請求項１に記載の振動式測定装置。
【請求項３】
前記保持部材と前記摺動孔との間に、前記センサチューブの延在方向への変位を可能とする軸受を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の振動式測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動式測定装置に係り、特にセンサチューブを加振してコリオリ力によるセンサチューブの変位を検出して流量または密度を計測するよう構成した振動式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体が供給された管路を振動させて流体の物理量を測定する振動式測定装置として、例えばコリオリ式質量流量計又は振動式密度計がある。以下、コリオリ式質量流量計について説明する。
【０００３】
このコリオリ式質量流量計では、被測流体が通過するセンサチューブを加振器により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ピックアップにより検出するよう構成されている。また、振動式密度計も上記コリオリ式質量流量計と同様な構成になっており、センサチューブが被測流体の密度に応じた周波数で振動する。
【０００４】
従来の振動式測定装置としては、例えば、コリオリ式質量流量計の場合、一対のセンサチューブに流体を流し、加振器（駆動コイル）の駆動力により一対のセンサチューブを互いに近接、離間する方向に振動させる構成とされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、加振器及びピックアップは、マグネットとコイルとから構成されており、加振器の駆動コイルに駆動パルスまたは正負のある交番電圧（交流信号）が入力されると、センサチューブに取り付けられた駆動用マグネットに対して吸引力または反発力を作用させてセンサチューブを振動させ、振動するセンサチューブに取り付けられた検出用マグネットの変位をピックアップのセンサコイル（検出部）から出力される検出信号により検出するようになっている。
【０００６】
そして、コリオリの力は、センサチューブの振動方向に働き、かつ入口側と出口側とで逆向きであるのでセンサチューブに捩れが生じ、この捩れ角が質量流量に比例する。従って、一対のセンサチューブの入口側及び出口側夫々の捩れる位置に振動を検出するピックアップ（振動センサ）を設け、両センサの出力検出信号の時間差を計測して上記センサチューブの捩れ、つまり質量流量を計測している。
【０００７】
ところが、例えば自動車の燃料として使用されるＣＮＧ（Compressed Natural Gas）等の高圧に加圧された圧縮性天然ガスを給送するガス供給系路に上記質量流量計を設けて流量計測を行う場合、センサチューブの耐圧強度を高める必要がある。
【０００８】
しかしながら、センサチューブの肉厚を厚くすると、センサチューブを振動させる加振器の駆動力を大きくしなければならず、且つセンサチューブの剛性が高くなった分、計測時の共振振幅が小さくなって外乱の影響を受けやすくなったり、流量計測時、流入側及び流出側の振動センサの位相差（ねじれ角）が小さくなったりして、計測精度が低下する原因となっていた。
【０００９】
そこで、従来の振動式測定装置では、センサチューブの圧力供給孔から収納ケース内に被測流体を供給することにより、センサチューブの内部と外部との圧力をバランスさせて、センサチューブの耐圧強度を高めなくても高圧流体を計測することができるようにしている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９４０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の振動式測定装置では、センサチューブの計測感度を上げるため、被測流体の圧力脈動に耐えうる肉厚までセンサチューブを薄肉化している。そのため、薄肉化されたセンサチューブは、収納ケース内に収納された状態で直線状に延在する部分を振動させて計測が行われるが、両端が収納ケースあるいは収納ケースに結合されるフランジなどに保持されて外力の影響を受けないように取り付けられている。
【００１１】
しかしながら、薄肉化されたセンサチューブは、温度上昇による膨張を生じた場合、収納ケースの熱膨張との差違によって、軸方向の引張り荷重あるいは圧縮荷重がセンサチューブに付与される。このように、センサチューブに軸方向の引張り荷重あるいは圧縮荷重が作用した状態では、センサチューブの振動特性（固有振動数）が変化してしまい、例えば、水素などのような質量の小さい気体の流量を計測する際の誤差の原因となっていた。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決した振動式測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１４】
請求項１記載の発明は、内部に密閉された空間が形成された収納ケースと、前記空間内に挿通され、被測流体が流れるセンサチューブと、前記センサチューブを流れる被測流体の一部を前記空間内に供給する連通路と、前記センサチューブに取り付けられた駆動用磁石と、前記収納ケースに設けられ、前記駆動用磁石を径方向に駆動する駆動コイルとからなる加振器と、前記センサチューブに取り付けられた検出用磁石と、前記収納ケースの外壁に設けられ、前記検出用磁石の変位を検出する検出部とからなるピックアップと、を有する振動式測定装置において、前記センサチューブの端部を保持する保持部材と、前記収納ケースの端部に形成され、前記保持部材が摺動可能に挿入された摺動孔と、を備えており、前記保持部材は、前記センサチューブの熱変形により前記摺動孔を摺動して前記センサチューブの延在方向の変位を吸収することを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記保持部材を前記センサチューブの延在方向に付勢する付勢部材を前記摺動孔に設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記保持部材と前記摺動孔との間に、前記センサチューブの延在方向への変位を可能とする軸受を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、センサチューブの端部を保持する保持部材が、センサチューブの熱変形により収納ケースの端部に形成された摺動孔を摺動してセンサチューブの延在方向の変位を吸収するため、被測流体の温度変化に伴う熱膨張や熱収縮による荷重がセンサチューブに作用することを防止でき、これにより、センサチューブの振動特性（固有振動数）の変化を抑制でき、例えば、水素などのような質量の小さい気体の流量を計測する際の誤差も抑制することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、保持部材をセンサチューブの延在方向に付勢する付勢部材を摺動孔に設けたため、被測流体の温度変化に伴ってセンサチューブに作用する応力を軽減することができ、これにより、センサチューブの振動特性（固有振動数）の変化を抑制でき、計測誤差も抑制することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、保持部材と摺動孔との間に、センサチューブの延在方向への変位を可能とする軸受を設けたため、被測流体の温度変化に伴ってセンサチューブに作用する応力を軽減することができ、これにより、センサチューブの振動特性（固有振動数）の変化を抑制でき、計測誤差も抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２１】
図１は本発明になる振動式測定装置の実施例１としてのコリオリ式質量流量計の縦断面図である。図２は図１中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。図３はセンサチューブの取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、振動式測定装置は、被測流体の密度、及び密度を利用して質量流量を求めることができるため、振動式密度計及びコリオリ式質量流量計として用いられる。振動式密度計とコリオリ式質量流量計とは、同様な構成であるので、本実施例では質量流量計として用いた場合について詳細に説明する。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、質量流量計１０は、密閉された収納ケース１２の内部に挿入された直線状パイプからなるセンサチューブ１４と、センサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）の中間部分を加振する加振器ユニット１６と、振動するセンサチューブ１４の流入側の変位を検出する流入側ピックアップユニット１８と、振動するセンサチューブ１４の流出側の変位を検出する流出側ピックアップユニット２０とを有する。
【００２３】
収納ケース１２は、流入側ケース２２と、流出側ケース２４と、流入側ケース２２と流出側ケース２４との間に介在するセンサ部ケース２６とを有する。流入側ケース２２は、オーステナイト系からなる非磁性のステンレス材（ＳＵＳ３１６Ｌ）により形成されており、一端に流入側管路（図示せず）が接続される流入側継手２８が螺入されるめねじ部２２ａが設けられ、他端にセンサ部ケース２６の端部が螺入されるめねじ部２２ｂが設けられている。
【００２４】
流入側ケース２２は、めねじ部２２ａとめねじ部２２ｂとの間を貫通する貫通孔（摺動孔）２２ｃが中心線に沿って延在するように設けられている。この貫通孔２２ｃは、センサチューブ１４の一端に固定されたフランジ３０が嵌合されてセンサチューブ１４の取付位置を規制する。
【００２５】
図３に示されるように、フランジ３０は、貫通孔２２ｃの内部に摺動可能に挿入された保持部材３２にボルト３４によって締結される。保持部材３２の外周には、シール溝３２ｃ，３２ｄが設けられており、シール溝３２ｃ，３２ｄには、シール部材３３が装着されている。
【００２６】
さらに、保持部材３２は、センサチューブ１４に連通される中央孔３２ａと、中央孔３２ａより半径方向にずらした連通路３２ｂとがセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）に貫通している。保持部材３２の中央孔３２ａは、流入側継手２８の流入孔２８ａに連通するように設けられている。また、保持部材３２の連通路３２ｂは、センサチューブ挿通孔５０に被測流体の一部を供給するための通路である。そのため、センサチューブ１４の内側圧力と外側圧力とが同圧になるため、センサチューブ１４に肉厚を薄肉化しても耐圧強度が確保される。
【００２７】
流入側ケース２２の貫通孔２２ｃには、保持部材３２の流出側端部が対向する段差部２２ｄが設けられている。この段差部２２ｄと保持部材３２の流出側端部との間には、隙間Ｓ１が介して対向しており、センサチューブ１４の熱収縮による変位は、この隙間Ｓ１に相当する長さ分の変位が可能となっている。
【００２８】
また、保持部材３２の流入側端部は、流入側継手２８の端面と隙間Ｓ２を介して対向しており、センサチューブ１４の熱膨脹による変位は、この隙間Ｓ２に相当する長さ分の変位が可能となっている。この隙間Ｓ１、Ｓ２は、センサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）の遊びとして設けられており、例えば、低温流体や高温流体を計測する場合にセンサチューブ１４が熱収縮または熱膨張しても保持部材３２が流入側ケース２２の貫通孔２２ｃを摺動してセンサチューブ１４に熱応力による荷重が作用しない構成になっている。よって、熱膨張による計測誤差を解消することができる。
【００２９】
図１に示されるように、流入側継手２８の端部には、Ｌ状に曲げられたブラケット３１が嵌合しており、ナット２９により締結されている。このブラケット３１は、流入側ケース２２を所定高さ位置に支持するための支持脚である。
【００３０】
流出側ケース２４は、上記流入側ケース２２と同様に、オーステナイト系からなる非磁性のステンレス材（ＳＵＳ３１６Ｌ）により形成されており、一端に流出側管路（図示せず）が接続される流出側継手３６が螺入されるめねじ部２４ａが設けられ、他端にセンサ部ケース２６の他端が螺入されるめねじ部２４ｂが設けられている。また、流出側継手３６は、センサチューブ１４の流出側端部に連通する中央孔３６ａを有する。
【００３１】
流出側ケース２４は、めねじ部２４ａとめねじ部２４ｂとの間を貫通する貫通孔２４ｃが中心線に沿って延在するように設けられている。この貫通孔２４ｃは、センサチューブ１４の他端に固定されたフランジ３８が嵌合されてセンサチューブ１４の取付位置を規制する。また、フランジ３８は、貫通孔２４ｃの壁面に固定される固定板４０にピン４２によって回転が規制される。また、固定板４０には、センサチューブ１４の流出側端部及びフランジ３８の中央孔３８ａに連通する中央孔４０ａが設けられている。
【００３２】
また、流出側継手３６の端部には、Ｌ状に曲げられたブラケット４４が嵌合しており、ナット４６により締結されている。このブラケット４４は、流出側ケース２４を所定高さ位置に支持するための支持脚である。
【００３３】
センサ部ケース２６は、オーステナイト系からなる非磁性のステンレス材（ＳＵＳ３１６Ｌ）により形成されており、中心線に沿うように延在形成されたセンサチューブ挿通孔５０を有する。センサチューブ挿通孔５０の中心には、センサチューブ１４が装架される。
【００３４】
また、センサ部ケース２６の一端には、流入側ケース２２のめねじ部２２ｂに螺入されるおねじ部２６ａが設けられ、センサ部ケース２６の他端には、流出側ケース２４のめねじ部２４ｂに螺入されるおねじ部２６ｂが設けられている。そして、センサ部ケース２６には、加振器５２，５４、流入側ピックアップ５６，５８、流出側ピックアップ６０，６２が設けられている。加振器５２，５４は、センサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）の中間位置に対向するように取り付けられており、流入側ピックアップ５６，５８と流出側ピックアップ６０，６２とは、加振器５２，５４より所定距離離間した流入側、流出側に対称に配置されている。
【００３５】
センサ部ケース２６の上面２６ｃ及び下面２６ｄに設けられた凹部２６ｅ，２６ｆには、加振器５２，５４の駆動コイル５２ａ，５４ａ、及び流入側ピックアップ５６，５８、流出側ピックアップ６０，６２のセンサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａが嵌合されている。そのため、駆動コイル５２ａ，５４ａ及びセンサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａは、マグネット５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ，５８ｂ，６０ｂ，６２ｂに近接するように取り付けられている。さらに、駆動コイル５２ａ，５４ａ、及びセンサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａが収納ケース１２の外部に設けられているので、収納ケース１２の内部にＣＮＧあるいは水素のような可燃性ガスが充填されても電気系統からのスパークが引火する可能性が無いので、安全性が確保されている。
【００３６】
また、加振器５２，５４、流入側ピックアップ５６，５８、流出側ピックアップ６０，６２のマグネット５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ，５８ｂ，６０ｂ，６２ｂは、センサチューブ１４の外周に取り付けられている。従って、駆動コイル５２ａ，５４ａからの電磁力によってセンサチューブ１４の延在方向の中間部分がＺ方向に駆動される。そして、Ｚ方向に振動するセンサチューブ１４の流入側と流出側との位相差は、流量に比例しており、マグネット５６ｂ，５８ｂ，６０ｂ，６２ｂの変位に伴ってセンサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａにより検出信号が出力される。
【００３７】
ここで、センサチューブ１４の構成について説明する。図４は実施例１のセンサチューブ１４を示す側面図である。図４に示されるように、センサチューブ１４は、マグネット５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ，５８ｂ，６０ｂ，６２ｂが取り付けられたセンシング領域Ｌａと、センシング領域Ｌａより流入側となる流入側非センシング領域Ｌｂと、センシング領域Ｌａより流出側となる流出側非センシング領域Ｌｃとを有する。
【００３８】
センシング領域Ｌａは、加振器５２，５４によりＺ方向に振動する振動領域でもあり、センサチューブ１４の内部を流れる流量に応じた変位量で流入側と流出側とで位相差を生じるため、外部からの力が作用しないようにして計測精度を維持する必要がある。
【００３９】
一方、流入側非センシング領域Ｌｂと流出側非センシング領域Ｌｃは、外部からの力を緩衝する緩衝領域として機能させることも可能である。本実施例では、流入側非センシング領域Ｌｂ及び流出側非センシング領域Ｌｃに熱膨張による引張り力または圧縮力を吸収するための曲げ部７２，７４が設けられている。
【００４０】
センサチューブ１４は、比較的比重の小さい流体（例えば、水素等）でも計測感度を維持するように、薄肉化され、且つ延在方向（Ｘ方向）に延在するように形成されているため、温度変化に対して比較的熱膨張量が大きくなってしまう傾向にある。これに対し、センサチューブ１４の両端を保持する収納ケース１２は、流体圧力に耐えるように耐圧強度が高められており、温度変化に対して比較的熱膨張量が小さくなっている。
【００４１】
そのため、センサチューブ１４と収納ケース１２との熱膨張率の差によってセンサチューブ１４に軸方向の引張り荷重あるいは圧縮荷重が作用した場合、保持部材３２は、流入側ケース２２の貫通孔２２ｃをセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）に摺動してセンサチューブ１４に荷重が作用しないように動作する。
【００４２】
このように、保持部材３２がセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）に摺動することにより引張り荷重あるいは圧縮荷重が吸収されてセンサチューブ１４の振動部分の振動特性が変化せず、温度変化による計測誤差を防止することができる。従って、温度変化に伴ってセンサチューブ１４と収納ケース１２との伸縮量に差が生じた場合、センサチューブ１４のセンシング領域Ｌａに不要な圧縮荷重あるいは引っ張り荷重が付与されないように保持部材３２が移動する。よって、センシング領域Ｌａでは、熱膨張率の差違による計測誤差が生じないので、高温流体や低温流体でも正確に流量計側することが可能になる。
【００４３】
再び、図１及び図２に戻って説明する。加振器５２，５４は、駆動コイル５２ａ，５４ａとマグネット５２ｂ，５４ｂとを組み合わせた構成であり、駆動コイル５２ａ，５４ａに交互に正負のある交番電圧（交流信号）が印加されて生じる磁界に対してマグネット５２ｂ，５４ｂが吸引または反発することで、センサチューブ１４の中間部分を横方向（Ｚ方向）に振動させる。また、流入側ピックアップ５６，５８、流出側ピックアップ６０，６２も、加振器５２，５４と同様にセンサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａとマグネット５６ｂ，５８ｂ，６０ｂ，６２ｂとを組み合わせた構成であり、センサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａとマグネット５６ｂ，５８ｂ，６０ｂ，６２ｂとの間で相対変位が生じると、（変位速度）に応じた検出信号を出力する。
【００４４】
各コイル５２ａ，５４ａ，５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａは、コイルホルダ６４に保持されており、各コイルホルダ６４は、ボルト６６によりセンサ部ケース２６に固定される。さらに、センサ部ケース２６の上面２６ｃ及び下面２６ｄには、コイル５２ａ，５４ａ，５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａを保護するカバー部材６８，７０が取り付けられている。
【００４５】
また、流入側ケース２２、流出側ケース２４、センサ部ケース２６は、夫々高圧流体が供給されても圧力に耐えられるように耐圧強度が確保されている。さらに、センサチューブ１４が挿通された貫通孔２２ｃ，２４ｃ、センサチューブ挿通孔５０の内部には、高圧流体が導入されており、センサチューブ１４の内側と外側の圧力差が殆どないようになっている。
【００４６】
従って、質量流量計１０では、上記のようにセンサチューブ１４の外周側の空間にも被測流体が充填されてセンサチューブ１４の内側と外側との圧力差が小さくなるので、センサチューブ１４の肉厚を小さくすることで、加振器１６の駆動力を小さくすることが可能になり、加振器５２，５４の駆動コイル５２ａ，５４ａに流れる電流値を小さくして消費電力を節約することができる。また、センサチューブ１４は、加振器５２，５４の加振力によりＺ方向に振動する。しかしながら、保持部材３２は、外周に貫通孔２２ｃの内壁との間をシールするシール部材３３が装着されているので、径方向（Ｚ方向）のがたつき無く貫通孔２２ｃに嵌合しており、流量計側時の振動特性（固有振動数）に影響しないように設けられている。
【００４７】
さらに、センサチューブ１４は、肉薄形状の金属パイプからなるため、コリオリ力によるセンサチューブ１４の変形・変位が大きくなり、流入側ピックアップ５６，５８、流出側ピックアップ６０，６２より大きな出力が得られ、ＳＮ比を改善することができると共に、計測精度が向上する。
【００４８】
駆動コイル５２ａ，５４ａ及びセンサコイル５６ａ，５８ａ，６０ａ，６２ａは、流量計測制御回路８０に接続されており、流量計測制御回路８０は、本質安全防爆バリア回路、励振・時間差検出回路、ヤング率・Ｖ／Ｆ変換回路、出力回路、電源回路、減衰率検出回路、判別回路、制御回路（夫々図示せず）等を有する。
【００４９】
流量計測時、上記構成になる質量流量計１０において、流量計測制御回路８０によって加振器５２，５４が駆動され、センサチューブ１４の振動特性（固有振動数）に応じた周期、振幅でセンサチューブ１４の中間部分を縦方向（Ｚ方向）に加振させる。
【００５０】
このように、振動するセンサチューブ１４に流体が流れると、その流量に応じた大きさの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１４の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ５６，５８と流出側ピックアップ６０，６２との出力信号に位相差が生じる。
【００５１】
流量計測制御回路８０は、上記流入側の出力信号と流出側の出力信号との位相差が流量に比例するため、当該位相差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ１４の変位が流入側ピックアップ５２，５４及び流出側ピックアップ５６，５８により検出されると、上記センサチューブ１４の振動に伴う上記位相差が流量計測制御回路８０により質量流量に変換される。
【００５２】
図５は実施例２のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、図５において、上記実施例１と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図５に示されるように、センサチューブ１４の流入側端部は、前述した実施例１と同様な構成であり、センサチューブ１４の流入側端部には、フランジ３０、保持部材３２、シール部材３３が設けられている。尚、流入側の保持部材３２は、流出側端部が段差２２ｄに当接しており、流入側端部が隙間Ｓ２を介して流入側継手２８の端面に対向している。
【００５３】
また、センサチューブ１４の流出側端部が結合されたフランジ３８は、センサチューブ１４が挿入された中央孔３８ａと、保持部材８２の端面に形成された凹部８２ｅに嵌合する鍔部３８ｂとを有する。
【００５４】
また、フランジ３８は、流入側端部と同様に、流出側ケース２４の貫通孔（摺動孔）２４ｃに挿入された流出側の保持部材８２がボルト８４によって締結される。さらに、保持部材８２の外周には、シール溝８２ｂ，８２ｃが設けられており、シール溝８２ｂ，８２ｃには、シール部材８３が装着されている。また、保持部材８２は、センサチューブ１４の流出側と流出側継手３６の中央孔３６ａとの間を連通する中央孔８２ａを有する。
【００５５】
尚、保持部材８２は、流入側端部が段差２４ｄに当接しており、流出側端部が隙間Ｓ１を介して流出側継手３６の端面に対向している。
【００５６】
上記保持部材３２，８２は、上記隙間Ｓ１，Ｓ２の範囲内でセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）に摺動することができるので、センサチューブ１４で熱膨脹が生じた場合には、この隙間Ｓ１，Ｓ２に相当する長さ分の熱膨脹を吸収することが可能になっている。そのため、例えば、高温流体を計測する場合にセンサチューブ１４が熱膨張しても保持部材３２，８２が摺動してセンサチューブ１４に熱応力による荷重が作用しない構成になっている。よって、センサチューブ１４の熱膨張に伴う計測誤差を解消することができる。
【００５７】
図６は実施例３のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、図６において、上記実施例１と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図６に示されるように、実施例３では、流入側の保持部材３２と段差２２ｄとの間に保持部材３２を流入側に付勢する付勢部材８６が設けられている。この付勢部材８６は、コイルバネからなり、センサチューブ１４に対して一定の張力を付与するように取り付けられている。
【００５９】
そのため、付勢部材８６は、高温流体を計測する場合にセンサチューブ１４の熱膨張に伴う保持部材３２の変位を補助することができ、保持部材３２の摺動抵抗がセンサチューブ１４に負荷として作用しないようにして、熱膨張に伴う計測誤差を解消することができる。
【００６０】
図７は実施例４のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、図７において、上記実施例２と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図７に示されるように、実施例４では、流出側の保持部材８２と段差２４ｅとの間に保持部材３２を流入側に付勢する付勢部材８８が設けられている。この付勢部材８８は、コイルバネからなり、センサチューブ１４に対して一定の張力を付与するように取り付けられている。
【００６１】
そのため、付勢部材８８は、高温流体を計測する場合にセンサチューブ１４の熱膨張に伴う保持部材８２の変位を補助することができ、保持部材８２の摺動抵抗がセンサチューブ１４に負荷として作用しないようにして、熱膨張に伴う計測誤差を解消することができる。
【００６２】
図８は実施例５のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、図８において、上記実施例３と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図８に示されるように、実施例５では、流入側の保持部材３２と段差２２ｃとの間に保持部材３２を流入側に付勢する付勢部材８６が設けられている。また、保持部材３２の外周には、シール溝３２ｃ，３２ｄが設けられており、シール溝３２ｃ，３２ｄには、シール部材３３と、保持部材３２の外周に作用する圧力を受ける受圧リング９０とが装着されている。シール部材３３は、受圧リング９０を介して押圧されるため、被測流体が高圧な場合でも大きく変形せず、シール性を維持することができる。
【００６４】
尚、実施例５では、流出側の保持部材３２の構成について説明したが、流出側の保持部材８２も同様な構成とするようにしても良い。
【００６５】
図９は実施例６のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、図９において、上記実施例３と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図９に示されるように、実施例６では、流入側の保持部材３２と段差２２ｄとの間に保持部材３２を流入側に付勢する付勢部材８６が設けられている。また、保持部材３２の外周には、台形状に突出する環状突起９２，９４が設けられており、環状突起９２，９４のリング状に形成された最外周部分が流出側ケース２４の貫通孔２２ｃに摺接している。
【００６７】
そのため、保持部材３２は、貫通孔２２ｃの内壁に対する摺動抵抗が軽減されており、高温流体を計測する場合にセンサチューブ１４の熱膨張に伴う保持部材３２のＸ方向変位が容易に行なえる。よって保持部材３２の摺動抵抗がセンサチューブ１４に負荷として作用しないようにして、熱膨張に伴う計測誤差を解消することができる。
【００６８】
尚、実施例６では、流出側の保持部材３２の構成について説明したが、流出側の保持部材８２も同様な構成とするようにしても良い。
【００６９】
図１０は実施例７のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。図１１は図１０中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。尚、図１０、図１１において、上記実施例４と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図１０及び図１１に示されるように、実施例７では、流出側の保持部材８２の軸心を収納ケース１２のＸ方向の軸心に一致させるための調芯機構１００が設けられている。調芯機構１００は、保持部材８２の外周の１２０度間隔で位置調整するように構成されており、保持部材８２が挿入される流出側ケース２４（収納ケース１２）の貫通孔２４ｃに対して放射状に形成された調整孔１０２〜１０４と、調整孔１０２〜１０４に挿入された押圧ボール１０６〜１０８とを有する。押圧ボール１０６，１０７は、調整孔１０２，１０３に螺入されたナット１１０，１１１の調整ねじ１１４，１１５によって保持部材８２の軸心方向への突出量を調整される。尚、調整孔１０２〜１０４は、外周側開口が押圧ボール１０６〜１０８の直径よりも若干大径であり、内周側開口が先細形状に形成されており、押圧ボール１０６〜１０８の一部が内側に突出するようになっている。
【００７１】
また、保持部材８２の上方に配置された押圧ボール１０８は、コイルバネ１１８の押圧力により保持部材８２の外周を押圧している。コイルバネ１１８は、調整孔１０４に螺入されたバネ押さえ１２０により保持されており、バネ押さえ１２０の螺入位置を変えることによって、押圧ボール１０８への押圧力が調整される。そして、上記調整ねじ１１４，１１５の螺入位置を調整することにより、保持部材８２の下側位置を規制する押圧ボール１０６，１０７の位置が調整されると共に、反対側の上側位置を規制する押圧ボール１０８が保持部材８２に押圧されたコイルバネ１１８を圧縮し、そのバネ力を受けて保持部材８２の上側位置を調整する。
【００７２】
このように、保持部材８２は、調芯機構１００の３個の押圧ボール１０６〜１０８によって軸心位置が調整される。
【００７３】
尚、実施例７では、流出側の保持部材８２の軸心を調整する調芯機構１００の構成について説明したが、流入側の保持部材３２にも同様な調芯機構が設けられている。そのため、センサチューブ１４の両端に結合された保持部材３２，８２は、夫々調芯機構１００により軸心が収納ケース１２の軸心と一致するように調整されるため、センサチューブ１４を加振する際の振幅がセンサチューブ挿通孔５０内で偏らないように調整することができる。これにより、保持部材３２，８２がセンサチューブ１４の熱膨張に伴ってＸ方向に摺動した場合でも、調芯機構１００によって保持部材３２，８２の軸心がぶれないため、センサチューブ１４の振動が安定し、熱膨張に伴う計測誤差を解消することができる。
【００７４】
図１２は実施例８のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。尚、図１２において、上記実施例４と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７５】
図１２に示されるように、実施例８では、センサチューブ１４の流出側端部が結合されたフランジ３８をセンサチューブ１４の延在方向（Ｘ方向）にガイドするガイド機構１３０が設けられている。このガイド機構１３０は、フランジ３８にボルト８４により締結された保持部材１３２と、保持部材１３２を付勢する付勢部材８８と、保持部材１３２の外周に摺接するボールベアリング１３３と、ボールベアリング１３３の外周に嵌合されたテーパ状の可動側リング１３４と、可動側リング１３４に嵌合するテーパ状の固定側リング１３６とにより構成されている。ボールベアリング１３３は、保持部材１３２の外周と可動側リング１３４の内周との間に周方向に介在する複数のボール１３３ａと、複数のボール１３３ａを３列に保持するリテーナ１３３ｂとを有する。また、保持部材１３２は、センサチューブ１４の流出側端部と連通する中央孔１３２ａを有する。
【００７６】
固定側リング１３６は、収納ケース１２を構成する出側ケース２４の貫通孔２４ｃに螺入されたリング状のナット１３８，１４０により流出側の位置を規制されている。ボールベアリング１３３を保持する可動側リング１３４のテーパ面は、保持部材１３２を流出側に付勢する付勢部材８８の付勢力を受けて固定側リング１３６のテーパ面に押圧されている。そのため、センサチューブ１４が高温の流体を計測する際に熱膨張すると、フランジ３８が付勢部材８８の付勢方向に摺動してセンサチューブ１４の熱膨張量を吸収する。
【００７７】
その際、フランジ３８と一体化された保持部材１３２は、ボールベアリング１３３の転がり接触によりガイドされているため、低摩擦でセンサチューブ１４の延在方向に摺動する。
【００７８】
そのため、保持部材１３２は、ガイド機構１３０のボールベアリング１３３により貫通孔２４ｃの内壁に対する摺動抵抗が軽減されており、高温流体を計測する場合にセンサチューブ１４の熱膨張に伴う保持部材１３２のＸ方向変位が容易に行なえる。よって、実施例８では、保持部材１３２の摺動抵抗がセンサチューブ１４に負荷として作用しないように構成されており、センサチューブ１４の熱膨張に伴う計測誤差を解消することができる。
【００７９】
尚、実施例８では、流出側の保持部材の構成について説明したが、流入側の保持部材もガイド機構１３０を用いてガイドする構成しても良い。
【００８０】
尚、上記実施例では、ＣＮＧのような可燃性ガスを被測流体として流量計測する場合を例に挙げたが、これに限らず、他の高圧、高温の流体を計測するのにも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明になる振動式測定装置の実施例１としてのコリオリ式質量流量計の縦断面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【図３】センサチューブの取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図４】実施例１のセンサチューブ１４を示す側面図である。
【図５】実施例２のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図６】実施例３のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図７】実施例４のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図８】実施例５のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図９】実施例６のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図１０】実施例７のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【図１１】図１０中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図１２】実施例８のセンサチューブ取付構造を説明するため、収納ケースを簡略化して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  質量流量計
１２  収納ケース
１４  センサチューブ
２２  流入側ケース
２２ｃ，２４ｃ  貫通孔（摺動孔）
２４  流出側ケース
２６  センサ部ケース
２８  流入側継手
３０，３８  フランジ
３２，８２，１３２  保持部材
３３，８３  シール部材
３６  流出側継手
５０  センサチューブ挿通孔
５２，５４  加振器
５６，５８  流入側ピックアップ
６０，６２  流出側ピックアップ
８６，８８  付勢部材
９０  受圧リング
９２，９４  環状突起
１００  調芯機構
１０２〜１０４  調整孔
１０６〜１０８  押圧ボール
１１４，１１５  調整ねじ
１１８  コイルバネ
１２０  バネ押さえ
１３０  ガイド機構
１３３  ボールベアリング
１３４  可動側リング
１３６  固定側リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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