(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れ軸心（ｄ）に沿って配置された、流体媒体のための入口（３）と出口（４）とを備えるとともに、前記流れ軸心（ｄ）を包囲するコア領域（１５）を有するハウジング（２）、
それぞれ平面（Ｅ）に位置し、前記入口（３）と出口（４）との間に配設され、それらを通って前記流体媒体が流れる一対のＵ字型の測定管（５）、
前記二つのＵ字型の測定管（５）を、それらの位置が互いに対して固定されるように、Ｕ字の脚部の領域において互いに接続する少なくとも一つの接合プレート（７，８）、
励振手段（９）、そして
前記測定管の移動を検出するための二つの振動センサ（１０）を有するコリオリ質量流量計（１）であって、
前記ハウジングは、更に、前記二つのＵ字型の測定管（５）を包囲する包囲領域（１４）を有し、
ここで、前記コア領域（１５）と前記包囲領域（１４）との間の接続はリジッドであり、
前記コア領域（１５）は、弾性部材として機能し、振動するように構成され、
前記コリオリ質量流量計（１）の処理コネクタの領域において振動相殺、したがって、振動抑制が達成可能となることを特徴とするコリオリ質量流量計（１）。
【請求項２】
前記ハウジング（２）は、前記コア領域（１５）の上方プレート（１６）によって、弾性作用または振動相殺が達成可能であるように構成されている請求項１に記載のコリオリ質量流量計（１）。
【請求項３】
前記上方プレート（１６）の厚みは、前記ハウジング（２）の共振周波数が、前記Ｕ字型の測定管（５）において発生する最高の共振周波数よりも１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ高くなるように構成されている請求項２に記載のコリオリ質量流量計（１）。
【請求項４】
前記ハウジング（２）の共振周波数は、前記Ｕ字型の測定管（５）において発生する最高の共振周波数よりも約５０Ｈｚ高い請求項３に記載のコリオリ質量流量計（１）。
【請求項５】
流れ軸心（ｄ）に沿って配置された、流体媒体のための入口（３）と出口（４）とを備えるハウジング（２）、
それぞれ平面（Ｅ，Ｅ’）に位置し、前記入口（３）と出口（４）との間に配設され、それらを通って前記流体媒体が流れる一対のＵ字型の測定管（５，５’）、
前記二つのＵ字型の測定管（５）を、それらの位置が互いに対して固定されるように、Ｕ字の脚部の領域において互いに接続する少なくとも一つの接合プレート（７，８）、
励振手段（９）、そして
前記測定管の移動を検出するための二つの振動センサ（１０）を有するコリオリ質量流量計（１）であって、
前記測定管（５，５’）が位置する前記平面（Ｅ，Ｅ’）に対する、前記励振手段（９）と前記振動センサ（１０）との少なくとも一方の質量分布が互いに異なることによって前記コリオリ質量流量計（１）の処理コネクタの領域において振動抑制が達成可能に構成されているコリオリ質量流量計（１）。
【請求項６】
前記異なる質量分布は、前記各平面（Ｅ，Ｅ’）に対する、前記励振手段（９）と前記振動センサ（１０）との少なくとも一方の同じ位置において達成される請求項５に記載のコリオリ質量流量計（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コリオリ質量流量計に関する。より具体的には、一対の対抗振動するＵ字型の測定管を含むコリオリ質量流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１ａ、図１ｂおよび図２ａ、図２ｂ、図２ｃは、従来技術のコリオリ質量流量計を示している。図１ａは斜視図であり、図１ｂは概略側面図である。コリオリ質量流量計１は、ハウジングまたは金属製フレーム１２を有し、その両端部には流体媒体用の入口３と出口４とが配置されている。入口３と出口４の近傍には、この流量計１を処理ラインに組み込むための処理コネクタ１３が配置されている。また、これら入口３と出口４の間に、そのそれぞれが流体媒体を搬送可能な一対のＵ字型の測定管５が設けられている。両方の測定管５によって流体が搬送されるように、このケースにおいては入口３と出口４のそれぞれの近傍に分流装置１１が設けられている。両測定管５は、中央弓形部６と、それによってこれら二つのＵ字型の測定管が入口３または出口４に接続されるＵ字の端部により近い領域とを有している。この後者の領域において、それぞれ、二つの接合プレート７，７’および８，８’が設けられ、これら接合プレートによって二つのＵ字型の測定管が互いに対して位置決めされている。媒体の流れ軸心はｄによって示されている。
【０００３】
コリオリ質量流量計１によって質量流を測定するためには、二つの測定管５を励振手段９によって互いに反対方向に振動させる。すると、二つのＵ字型の測定管が互いに対して近接、離間する周期運動をする。次に、測定管５の振動運動を二つの振動センサ１０及び１０’によって検出する。コリオリ質量流量計１に流体が流れていない場合は、二つの振動センサ１０および１０’によって検出される計測管５の運動はそれぞれ互いに同位相となる。測定管５に流体媒体が流れている場合には、これらを通って流れる媒体は、測定管５の振動運動によって、各振動センサ１０および１０’の領域においてそれぞれベクトルの異なるコリオリ力を受ける。これにより、前記振動センサ１０および１０’によってそれぞれ検出される信号間に位相シフトが起こる。この測定された位相角度は、質量流に対して正比例する。測定管の材料の弾性係数は温度に依存し、位相角度と質量流との間の比例定数に同様に含まれる。それ故、測定管５の温度が測定され、それに応じて位相角が適合される。適当な信号処理技術によって、測定された信号から有用な信号が形成され、これが所望の質量流に関する情報を提供する。
【０００４】
従来のコリオリ質量流量計は、低密度の媒体（例えば気体）、または非常に高粘度の媒体、即ち、非常に低い質量流を有する媒体に使用される。その上、検出される位相角度は、一般的にかなり小さい。従って、小さな質量流を正確に測定するために、コリオリ質量流量計には高いゼロ点安定性が要求される。これは、一般に、振動エネルギが隣接する処理ラインへと伝播することができないように、前記処理コネクタの領域において、コリオリ質量流量計が可能な限り振動を受けないように配置することによって達成される。もしも接合プレートにおいて、振動する測定管によって発生される力が完全に相殺されない場合は、流量計が全体として振動して隣接する処理ラインを励振し、その結果、フィードバックが発生し、ゼロ点が不安定になる。処理ライン自体、または、その内部に設置される上部構造、例えばボイラ等に存在する共振周波数が、コリオリ質量流量計の共振周波数に類似している場合に特に問題となる。この場合、装置と環境との間に相当な相互作用が発生し、ゼロ点が急速に不安定になる。これによって測定誤差が生じる。
【０００５】
従来のコリオリ質量流量計においてゼロ点安定性を高めるために、接合プレートを使用することが知られている。これらは、両測定管の位置が互いに対して固定状態に維持されるように、Ｕ字の脚部の端部の近傍において両Ｕ字型の測定管を互いに接続する。それらは、流体が流れない場合に生じる測定管の自然な自己発生振動を、流体が流れる場合に生じるコリオリ力に基づく振動から分離する働きと、測定管と配管系との間の振動の伝達を低減する働きとを有する。それらの解決構成の試みが欧州特許第１１６６０５１号明細書，欧州特許出願公開第１９８５９７５号明細書および国際公開第２００９／０５０１３３号に開示されている。これらの各ケースにおいて、Ｕ字型の測定管の各脚部の端部に二つの接合プレートが設けられ、これらの接合プレートの位置は正確に規定されている。具体的には、欧州特許出願公開第１９８５９７５号明細書において、ＦＥＭ（有限要素法）によって前記接合プレートの配置を適合させ、それによって装置の処理コネクタにおける振動の振幅を最小化することが試みられている。
【０００６】
欧州特許出願公開第１２４８０８４号明細書は、対称面Ｅに関して対称で、鏡面対称状に互いに対向して配置され、前記対称面に対して実質的に直角に振動される二つの湾曲した測定管を備えたコリオリ質量流量計を開示している。前記二つの測定管は、対称面Ｅに存在し管端部において発生する力を相殺するために、それらの断面が３度未満の角度αを囲むように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第１１６６０５１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１９８５９７５号明細書
【特許文献３】国際公開第２００９／０５０１３３号
【特許文献４】欧州特許出願公開第１９８５９７５号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第１２４８０８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、既に提案された解決手段にも関わらず、ゼロ点の安定性に関して依然として改善の余地が存在することが見出された。
【０００９】
従って、本発明の目的は、大幅に改善されたゼロ点安定性を有する改良型コリオリ質量流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、独立請求項１および５の特徴構成によって達成され、本発明の有利な実施形態は従属項に記載されている。
【００１１】
この課題に対する解決策を考慮するにあたって、本発明者等は、発生する振動の原因について詳細な分析を行った。図１ａ、図１ｂおよび図２ａ、図２ｂ、図２ｃに図示のコリオリ質量流量計に戻って、測定管５における湾曲部のごく一部が第１接合プレート７および８を介してそれぞれこれら測定管５の下方湾曲部へと移行し、それが装置１全体の小さな移動、または、金属製フレーム１２または処理コネクタのわずかな曲げを引き起こしていることがわかる。測定管５の振動たわみをより詳細に分析したところ、一方における測定管５の外向きの振動に対する振動たわみは、他方における測定管５の内向きの振動に対する振動たわみと完全には同じではないことが明らかになった。接合プレート７，８の領域において、図２ａ中に双方向矢印によって概略図示されているように、ストレッチングまたはバックリングが起こる。最初のケースの場合、即ち外向きの振動の場合、第１接合プレート７，８は引き伸ばされ、第２接合プレート７’，８’は、それぞれが圧縮される。内向きの振動の場合は、その逆になる。即ち第１接合プレート７，８は圧縮され、第２接合プレート７’，８’は引き伸ばされる。この状態が図２ａに例示されている。
【００１２】
もしも接合プレートが測定管の直径と比較してその厚みが薄いならば、各ケースにおいて、弓形部の下方部分の領域、即ち、Ｕ字の脚部の端部の領域において、測定管のさらなる曲げが生じる。
【００１３】
測定管が外向きに振動する場合は、弓形部の下方部分が開き、管ループ全体が下方に移動する。
【００１４】
二つの測定管が互いに向けて移動する場合は、弓形部の下方部分が閉じ、管ループ全体が上方に移動する。
【００１５】
図２ａにおいて、二つの測定管５および５’の断面図が示され、ここで、それぞれの場合において、異なる状態の移動ＡおよびＺが示されている。測定管５および５’の下方領域は振動中、比較的に静止または移動されない状態にとどまる。他方、その上方部分は、最大にたわみ、中央の弓形部の高さは、状態ＡおよびＢにおいて、ピークＳＡ，ＳＺ，ＳＡ’およびＳＺ’の位置によって示されているように、それぞれ変化する。換言すると、弓形部の下方部分の不均等なたわみ移動によって一つの振動周期中に管ループの全体運動が生じ、これは、ハウジング全体の対抗運動によって相殺しなければならない。従って、装置全体が、即ち、処理コネクタを含めて、共振周波数で振動し、これによって上述したゼロ点の不安定性につながる可能性がある。図２ｂにおいても、上述した振動プロセスが、外向きの振動に関して側面図で示され、図２ｃでは内向きの振動に関してそれが示されている。矢印が運動の方向を示している。
【００１６】
本発明は、発生するゼロ点の不安定性の状態の除去のための数多くのアプローチを提供するものである。これらのアプローチのそれぞれは、処理コネクタの領域において生じる振動を、特定の対抗振動の発生によって、相殺または中和することを目的とする。
【００１７】
一実施形態によれば、コリオリ質量流量計は、流れ軸心に沿って配置された流体媒体のための入口と出口とを備えるハウジングを有する。流体媒体は、例えば、気体または液体とすることができる。前記ハウジングは、単数または複数のパーツから構成することができ、特に金属から形成される。更に、このコリオリ質量流量計は、一対のＵ字型の測定管を有し、これら測定管を通して前記流体媒体が流れるとともに、これら測定管は前記入口と出口との間に配設することができる。これら測定管は実質的に中央の弓形部を有し、その弓形部はそれぞれ前記Ｕ字型の測定管の脚部の領域に隣接している。それらの端部の領域において、前記測定管は、それらが分流装置に接続可能となる程度に湾曲しており、ここで、その接続は実質的に前記流れ軸心の方向に延出している。前記測定管は、各ケースにおいて、平面Ｅに位置し、実質的に同じである。
【００１８】
前記コリオリ質量流量計は、更に、互いに相対的な位置が固定されるように、互いにＵ字の脚部の領域で二つのＵ字型の測定管を接続する少なくとも一つの接合プレートを有する。前記接合プレートは、それ自身公知の構成のものとすることができる。更に、前記コリオリ質量流量計は、それ自身公知の励振手段を有し、また、前記測定管の移動の検出のための二つの振動センサを有する。これも基本的に従来技術において知られている。
【００１９】
前記実施形態によれば、前記二つのＵ字型の測定管は、互いに平行ではなく、装置の処理コネクタの領域において振動抑制を達成可能とするべく互いに相対するように所定の角度で傾斜している。二つの測定管のそれぞれに対する傾斜を適切に構成することによって振動中に発生するこれらの管の全体の移動を完全に中和することができる。それにより、測定管全体の振動とハウジング全体の有害な相補的な振動はもはや発生しなくなる。両測定管の互いに対する最適な角度は、測定装置における、これら測定管のサイズ、それらの湾曲径、それらの厚み、これら接合プレートの正確な配置、フレームおよび分流装置のその他のサイズ、等に依存する。本発明によれば、前記角度は、コリオリ質量流量計の特性の知識に基づいて、組み立てまたは製造に先立って決定され、例えば、ＦＥＭモデルおよび／又は計算を利用して見出すことができる。あるいは、振動センサを利用して外部振動を把握し、両測定管のそれぞれに対する最適な傾きに関する適切な結論を導き出すことができる。
【００２０】
両Ｕ字型の計測管の互いに対する向きを数学的により正確に求めるためには、図１ａ、図１ｂに示されているコリオリ質量流量計に戻る必要がある。その内部に配設されているＵ字型の計測管５は、互いに平行である。これは、励振が起こっていない状態に関する。この場合、測定管５のそれぞれは一つの平面に実質的に位置する。両測定管が位置する、または湾曲する、二つの平面は、互いに平行である。これら二つの測定管は、好ましくは、実質的に同一である。即ち、それらは実質的に同一のサイズと質量とを有する。
【００２１】
本実施形態においても、また、二つのＵ字型の測定管自体のそれぞれが一つの平面に位置していることは事実である。しかし、Ｕ字型の測定管が位置する二つの平面は、好ましくは、もはや互いに対して完全に平行ではなく、代わりに互いに向かって傾いている。この傾斜は意図的なものであって、これを、測定装置の製造中における製造公差によって生じうる意図されない傾きと混同してはならない。
【００２２】
好ましくは、二つのＵ字型の測定管５によって挟まれる傾斜角度は通常、０．２〜０．４度である。この傾斜角度とは、各ケースにおいて二つのＵ字型の測定管が位置する前記二つの平面がそれらが互いに対して平行である位置から逸脱する角度のことをいう。これは、質量流れ無し、励振無しの状態において測定または定義される。
【００２３】
前記両平面は、基本的には、互いに向けて傾斜している。即ち、それらは互いに収斂する。意図的な角度の位置決めと自然な製造公差による平面の平行からの逸脱との相違は、製品の比較的大きなバッチの調査に基づいて実証することができる。次に、適当な平均化によって、平行性が存在するゼロ度の傾斜角度を中心とするバラつきが存在するか、あるいは、異なる傾斜角度、より具体的には、わずかな収斂、があるか、が明らかになる。更に、製造公差は、本発明によって意図的に選択される傾斜よりも小さく、即ち、明らかに０．１度以下である。
【００２４】
一実施形態によれば、前記コリオリ質量流量計は、それぞれ、二つのＵ字型の測定管の上流および下流に配置された二つの分流装置を備えている。処理コネクタの近傍、または、流体媒体のための入口と出口との近くに二つの分流装置を設けること自体は公知であり、また、本発明のコリオリ質量流量計に使用された場合に有利でもある。但し、前記分流装置の代わりに、適当な数の処理コネクタを使用し、流体を各測定管を通流させることも可能である。
【００２５】
一実施形態によれば、前記コリオリ質量流量計は、全部で４つの接合プレートを有し、各ケースにおいて、Ｕ字型の測定管の各脚の端部に二つの接合プレートが設けられている。全部で４つの接合プレートを使用することによって、装置の処理コネクタの領域における不要な振動があらかじめ大幅に抑制される。
【００２６】
本発明においては、処理コネクタの領域での所望の振動相殺または振動抑制が測定管の互いに対する傾斜によって達成されるものではい。その代りに二つ別アプローチが採られる。
【００２７】
第一の態様によれば、本発明は、流れ軸心に沿って配置された流体媒体のための入口と出口とを備えるハウジングを有するコリオリ質量流量計に関する。このコリオリ質量流量計は、更に、一対のＵ字型の測定管を有し、これら測定管を通して前記流体媒体が流れるとともに、これら測定管は前記入口と出口との間に配設することができる。前記二つの測定管は、実質的に同一であり、それぞれが平面Ｅに配置される。前記装置は、互いに相対的な位置が固定されるように、そのＵ字の脚部の領域において、互いに前記二つのＵ字型の測定管を接続する少なくとも一つの接合プレートを有している。前記コリオリ質量流量計は、更に、励振手段と前記測定管の移動の検出のための二つの振動センサとを備える。この時点までは、前記実施形態に関して上述したものがほぼ当てはまる。
【００２８】
本発明の範囲内における第一の解決構成の特徴は、前記ハウジングが、前記流れ軸心を包囲するコア領域に加えて、前記二つのＵ字型の測定管を包囲する包囲領域を有し、前記コア領域と前記包囲領域との間の接続が、装置の処理コネクタの領域における、振動相殺、したがって振動抑制を達成することが可能となるように、可能な限りリジッドに構成されることにある。これにより、前記コア領域は、弾性部材として作用することが可能となる。但し、装置の他のパーツによってこの目的を達成することも可能である。このように構成することによって、装置の処理コネクタの領域において振動抑制を達成することが可能となる。この解決構成は、更に、流体媒体のための入口と出口との領域、または、前記処理コネクタの領域、において実質的に追加の振動が起こらないように、発生する振動をコリオリ質量流量計の特定の構造によって相殺することも目的としている。前記ハウジングの前記包囲領域はリジッドであり、好ましくは、金属製である。前記包囲領域は、好ましくは、前記コア領域の上方プレートに対して、積極的に固定、例えば、溶接される。
【００２９】
ここで、本発明の第一の実施形態に係る前記処理コネクタの領域における振動抑制は、前記コア領域と包囲領域とが互いに対してリジッドに固定されているという事実のみよって達成されるものではないということを強調しておかなければならない。リジッド接続は単体で事実、振動抑制に寄与するものではあるが、それは相殺のために本質的に寄与するものではない。本発明によれば、振動抑制を行うために相補的振動が積極的に利用される。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記ハウジングは、このハウジングの上方プレートによって弾性または振動相殺が作り出されるように形成される。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記ハウジングの前記上方プレートの厚みは、ハウジングの共振周波数が前記Ｕ字型の測定管において生じるもっとも高い共振周波数よりも、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ高くなるように構成される。
【００３２】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、前記ハウジングの共振周波数は、前記Ｕ字型の測定管において生じるもっとも高い共振周波数よりも約５０Ｈｚ高い。
【００３３】
第二の態様によれば、本発明は、流れ軸心に沿って配置された流体媒体のための入口と出口とを備えるハウジングを有するコリオリ質量流量計に関する。一対のＵ字型の測定管を有し、これら測定管を通して前記流体媒体が流れるとともに、これら測定管は入口と出口との間に配設することができる。前記二つの測定管は、実質的に同一であり、それぞれが平面Ｅに配置される。前記装置は、互いに相対的な位置が固定されるように、そのＵ字の脚部の領域において、相互に前記二つのＵ字型の測定管を接続する少なくとも一つの接合プレートを有している。前記コリオリ質量流量計は、更に、励振手段と前記測定管の移動の検出のための二つの振動センサとを備える。この時点までは、前記実施形態に関して上述したものがほぼ当てはまる。
【００３４】
本発明の範囲内における第二の解決構成の特徴は、前記測定管が位置する前記平面に対する、前記励振手段および／又は前記振動センサの質量分布が互いに異なることにある。好ましくは、前記互いに異なる質量分布は、各平面に対して、前記励振手段および／又は前記振動センサ、の同じ位置にある。従って、前記位置は、各平面または測定管につき、同じであってよいが、質量はその位置（単数又は複数）において互いに異なり、それにより質量分布は互いに異なる。最も単純なケースにおいて、前記励振手段および／又は前記振動センサ（単数又は複数）の位置において測定管に対してなんらかの追加の質量が加えられる。
【００３５】
前記第二の解決構成は、下記の概念に基づくものである。基本的に、前記励振手段と振動センサの質量が前記測定管が存在する平面に対して対称である場合、または、前記質量分布が各平面において同一である場合、前記処理コネクタにおいて発生する振動は、前記励振手段と振動センサの質量から概して独立している。しかしながら、もしも質量分布が各平面において異なる場合には、不均等な質量分布によって各測定管のわずかな曲りが生じ、これが、一般に、前記処理コネクタにおける追加の振動として現れる。しかしながら、質量分布の特定の構成によって、他の振動を中和し、それによってそれらを無害化するために、意図的な追加の振動を作り出すことができる。例えば、一つの追加の重しが、各ケースにおいて測定管が位置する平面に正確には位置しないようにして両測定管に追加の質量を加えることができる。質量を適切に選択することによって、システマチックな管の変形を相殺することができ、それによって、ハウジングの上下の相殺運動が作り出される。この目的のために必要とされる質量分布は、モデル計算、例えば、ＦＥＭ、によって確認することができ、あるいは、それらは実験によって決めることも可能である。
【００３６】
本発明の様々な好ましい実施形態は、完全に、または互いに部分的に組み合わせることが可能である。これは、例示される実施形態との組み合わせでの、前記二つの異なる解決アプローチの組み合わせにも当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１ａ】従来技術のコリオリ質量流量計を示す斜視図である。
【図１ｂ】従来技術のコリオリ質量流量計を示す概略側面図である。
【図２ａ】従来技術のコリオリ質量流量計の測定管の下方部分に形成される発生湾曲と、管ループのそれに伴う全体移動とを概略図示している。
【図２ｂ】従来技術のコリオリ質量流量計の測定管の下方部分に形成される発生湾曲と、管ループのそれに伴う全体移動とを概略図示している。
【図２ｃ】従来技術のコリオリ質量流量計の測定管の下方部分に形成される発生湾曲と、管ループのそれに伴う全体移動とを概略図示している。
【図３】Ｕ字型の測定管の傾きと、それによる振動抑制作用を示している。
【図４ａ】振動抑制を達成するための特殊なハウジングを有する本発明のコリオリ質量流量計を示す斜視図である。
【図４ｂ】振動抑制を達成するための特殊なハウジングを有する本発明のコリオリ質量流量計を示す概略側面図である。
【図５】図４ａ、図４ｂに図示のハウジングを含む本発明のコリオリ質量流量計によって得られる振動抑制を示している。
【図６】非対称質量分布に基づく振動抑制を図示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明を添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。これら図面は単に例示的に提供されるものであって、本発明を限定するものではない。
【００３９】
図３は、二つのＵ字型の測定管５の互いに対する所定の傾きに基づいて、コリオリ質量流量計の処理コネクタの領域において得られた振動抑制を示している。図３は、その同じ図面において、前記二つのＵ字型の測定管５および５’、それぞれの、外向き振動（Ａ）の場合と、内向き振動（Ｚ）との場合における、これら測定管５および５’の位置も示している。ここでも、外向き振動の場合は、測定管の弓形部の下方部分は開き、管ループ全体は下方に移動する。これに対応して、内向きの振動の場合には、前記弓形部の下方部分は互いに向かって移動し、管ループ全体は上方に移動、または引き伸ばされる。但し、ここでは、長さの差または伸長の差は、もはやＵ字型の測定管のピークＳのレベルの違いにはならず、その代わりに、ピークＳＡ，ＳＺおよびＳＺ’，ＳＡ’の位置は常に同じレベルになる。これが図３において水平双方向矢印によって示されている。
【００４０】
前記二つのＵ字型の測定管５および５’は、それぞれ、角度αで互いに向かって傾斜している。もちろん、この傾斜角度αは、振動移動中に変化する。それぞれＵ字型の測定管５および５’の追加の励振無しで測定される傾斜角度αが常に参照値としてとられる。通常、この角度αは、アイドル状態において０．２度〜０．４度である。
【００４１】
図４ａ、図４ｂは、処理コネクタの領域における振動の低減のための特殊なハウジングを備える本発明のコリオリ質量流量計１を示している。図４ａは斜視図であり、図４ｂは概略側面図である。測定装置の流れ軸心を包囲または覆う実質的に立方体形状のハウジングまたはコア領域２が示されている。このハウジング領域２の近傍には、通常、入口と出口とが配設され、また、この入口の領域に分流装置、そして出口の領域に分流装置が配置されている。図４ａ、図４ｂは、二つのＵ字型の測定管５によって取り囲まれるとともに、前記コア領域２にリジッドに取り付けられた包囲領域１４を示している。この包囲領域は、例えば、金属製とすることができる。この実施形態では、前記包囲領域１４は、ハウジング２の上方プレート１６に積極的に固定、例えば、溶接されている。上方プレート１６の厚みは、弾性部材として作用する前記上方プレートを備えるハウジングの共振周波数が、包囲された測定管の最高共振周波数よりも約１０Ｈｚ高くなるように構成されている。このような構成が使用されると、前記ハウジング（フッド）が、両測定管の間に相違がある場合に、これらの管の対での運動に対する対抗振動体として振動する。前記ハウジングまたは包囲領域１４が上方プレート１６を介して分流装置にリジッドに接続された場合におけるよりも、処理コネクタ１７は遥かに静穏な状態にとどまる。
【００４２】
図５は、図４ａ、図４ｂに示した装置を使用した場合の振動抑制作用を示している。図示の目的で、一方の測定管には、この測定管を他方の測定管と異なるものとするべく、励振手段の近傍に重しを備えさせた。これは、もちろん、本発明の前記ハウジングを使用しない通常の場合であれば、処理コネクタの領域において大きな振動をもたらすものである。本実施形態において、弾性部材として作用する前記上方プレートを備える前記ハウジングの共振周波数は、管の共振周波数よりも約５０Ｈｚ高い。この作用を大幅に拡大した状態で、図５に略示されているように、ハウジングは、双方向矢印によって示されているように前記流れ軸心のわずかに上方の軸心を中心として振動し、処理コネクタは目に見える回転運動をしない。従って、ハウジングの振動によって処理コネクタの領域でのアクティブな振動が相殺される。
【００４３】
図６は、非対称の質量分布によって特定の対抗振動を励起することに基づく本発明の別の好ましい実施形態を示している。これは、コリオリ質量流量計１を切り欠き図示し、二つのＵ字型の流管５の一方と、この流管５の幾何学中心に位置する各平面Ｅを示している。前記Ｕ字型の流管５の頂部５ａには、励振手段９が設けられ、これは、前記装置１の接続部の領域における振動を中和し、したがって、それを積極的に抑制するべく、この質量流量計の接続部の領域において特定の反振動を作り出す特定の質量分布を有している。
【００４４】
図６に示されている具体例において、前記励振手段９は、前記平面Ｅに関して非対称な質量分布を有している。この励振手段９全体は、それぞれ前記中心対称平面Ｅに関して、特定の側に配置される二つの部分９ａ，９ｂを有している。本ケースでは、二つの部分９ａ，９ｂの寸法は同一である。但し、それぞれの質量ｍ１およびｍ２は互いに異なっている。従って、励振手段９の質量分布は、平面Ｅに対して非対称である。もちろん、例えば、励振手段部分９ａ，９ｂのサイズおよび／又は形状を異ならせることを含む、そのような非対称な質量分布を提供するための他の構成も可能である。重要な概念は、装置の接続部の領域における不要な振動を中和するための対抗振動を特定的に発生するために、特定の非対称な質量分布を提供するということである。
【００４５】
上述したように、図６の具体例において、非対称な質量分布は、非対称な質量分布を有する特定の励振手段９を設けることによって実現されている。この実施形態は、その単純な構造によって作り出すべき対抗振動の計算／予測が容易になることから本発明の非常に好適な実現構成である。但し、それに代えてまたはそれに加えて、質量流量計の他の部分が対抗振動を作り出すための特定の非対称性を備えることももちろん可能である。その一つの可能性は、例えば、単数又は複数の検出器１０に平面Ｅに対する非対称な質量分布を備えさせることである。
【００４６】
このように本発明によれば、改善されたゼロ点安定性を有するコリオリ質量流量計を提供することが可能になる。これは、一方においては、アクティブな振動相殺のためのコリオリ質量流量計用の特殊なハウジングを使用することによって達成され、他方では、不要な振動の中和のための励振手段および／又は振動センサにおける特定の質量分布に基づいてアクティブな振動を作り出すことによって達成されるものである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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