(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの導管と、少なくとも１つのドライブと、少なくとも１つのピックオフと、少なくとも１つのハウジングとを備えている振動式流れデバイスに関するものである。少なくとも１つのドライブは少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数で振動するようになっており、少なくとも１つのピックオフは少なくとも１つの導管の運動を測定するようになっている。少なくとも１つのハウジングは少なくとも１つの導管の少なくとも一部分を取り囲んでいる。少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動が、一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じる。
2011508210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）と、
少なくとも１つのドライブ（１０４）と、
少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）と、
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）、前記少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）、および前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）の少なくとも一部分を取り囲む少なくとも１つのハウジング（２００）と、を備えており、
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）が一または複数のドライブ周波数で前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）を振動させ、前記少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）が前記少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成されており、
前記少なくとも１つのハウジング（２００）の複数のモードの振動が前記一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように構成されてなる、振動式流れデバイス（５）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）が前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）を曲げ振動モードで振動させるように構成されてなる、請求項１に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのハウジング（２００）がおおむねＵ字形状を有してなる、請求項１に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）が、前記一または複数のドライブ周波数を有した曲げ振動モードで振動し、前記少なくとも１つのハウジング（２００）が、前記曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長（Ｌ）と、前記曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅（Ｗ）とを有しており、前記断面長（Ｌ）の寸法が前記断面幅（Ｗ）の寸法を超えてなる、請求項１に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項５】
前記ハウジング（２００）の剛性を上げるために、前記少なくとも１つのハウジング（２００）に補剛部材（４００）が固定されてなる、請求項１に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項６】
前記振動式流れデバイス（５）がコリオリ流量計である、請求項１に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項７】
前記振動式流れデバイス（５）が濃度計である、請求項１に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項８】
少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）と、
少なくとも１つのドライブ（１０４）と、
少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）と、
前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）の少なくとも一部分を取り囲む少なくとも１つのハウジング（２００）と、を備えており、
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）が前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）を一または複数のドライブ周波数を有した曲げ振動モードで振動させ、前記少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）が前記少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成されており、
前記少なくとも１つのハウジング（２００）の複数のモードの振動が前記一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように構成されており、
前記少なくとも１つのハウジング（２００）が、前記曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長（Ｌ）と、前記曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅（Ｗ）とを有し、前記断面長（Ｌ）の寸法が前記断面幅（Ｗ）の寸法を超えている、振動式流れデバイス（５）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのハウジング（２００）がおおむねＵ字形状を有してなる、請求項８に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項１０】
前記振動式流れデバイス（５）がコリオリ流量計である、請求項８に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項１１】
前記振動式流れデバイス（５）が濃度計である、請求項８に記載の振動式流れデバイス（５）。
【請求項１２】
少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）、少なくとも１つのドライブ（１０４）および少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）を設けるステップと、
前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）の少なくとも一部分を取り囲むように構成された少なくとも１つのハウジング（２００）を設けるステップとを含んでおり、
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）が一または複数のドライブ周波数で前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）を振動させるように構成され、前記少なくとも１つのピックオフ（１０５、１０５’）が前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）の運動を測定するように構成されており、
前記少なくとも１つのハウジング（２００）の複数のモードの振動が前記一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように、前記ハウジング（２００）が構成される、振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）が前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）を曲げ振動モードで振動させるように構成される、請求項１２に記載の振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのハウジング（２００）がおおむねＵ字形状を有している、請求項１２に記載の振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのドライブ（１０４）が前記少なくとも１つの導管（１０３Ａ、１０３Ｂ）を曲げ振動モードで振動させるように構成され、前記少なくとも１つのハウジング（２００）が、前記曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長（Ｌ）と、前記曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅（Ｗ）とを有し、前記断面長（Ｌ）の寸法が前記断面幅（Ｗ）の寸法を超えている、請求項１２に記載の振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのハウジング（２００）の剛性を上げるために、前記少なくとも１つのハウジング（２００）に補剛部材（４００）が固定されている、請求項１２に記載の振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【請求項１７】
前記振動式流れデバイス（５）がコリオリ流量計である、請求項１２に記載の振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【請求項１８】
前記振動式流れデバイス（５）が濃度計である、請求項１２に記載の振動式流れデバイス（５）を製作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのハウジングを有する振動式流れデバイスに関するものであり、このデバイスでは、少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動が、導管を振動させるために用いられるドライブ周波数を超える周波数で生じるようになっている。
【背景技術】
【０００２】
例えば濃度計およびコリオリ流量計の如き振動式流れデバイスは、密度、質量流量、体積流量、総合質量流量、温度、他の情報などの如き流動物質の特性を測定するために用いられている。振動式流れデバイスは、一または複数の導管を備えている。導管は、例えば直線形状、Ｕ字形状または異形形状の如きさまざまな形状を有することが可能である。
【０００３】
一または複数の導管は、例えば単純曲げモード、ねじれモード、半径方向モードおよび結合モードを含む一組の固有の振動モードを有している。一または複数の導管は、流動物質の特性を求める目的のため、これらのモードのうちの１つのモード（以下、「ドライブモード」と呼ぶ）でかつ共振周波数（以下、「ドライブ周波数」と呼ぶ）で、少なくとも１つのドライブにより振動されるようになっている。また、一または複数の電子機器は正弦波ドライブ信号を少なくとも１つのドライブへ送信するようになっている。このドライブは、通常マグネット／コイルを組み合わせたものであり、このマグネットは導管に固定され、コイルは支持構造体または他の導管に固定されている。ドライブ信号により、ドライブは、ドライブモードかつドライブ周波数で、一または複数の導管を振動させる。ドライブ信号は例えばコイルに送信される周期的な電流である。
【０００４】
少なくとも一つのピックオフは、導管の運動を検出し、振動する導管の運動を表す正弦波ピックオフ信号を生成するように構成されている。このピックオフ信号は一または複数の電子機器へ送信される。よく知られた原理によれば、ピックオフ信号は、一または複数の電子機器によって、流動物質の特性を求めるために用いられてもよいし、または、必要ならばドライブ信号を調節するために用いられてもよい。
【０００５】
通常、振動式流れデバイスは、ドライバ、ピックオフおよび導管を取り囲むハウジングを備えている。ハウジングは、例えば安定した、既知のもしくは制御された動作環境、すなわち湿気および有害ガスのない環境を提供するため、または、導管のドライバもしくはピックオフをいわゆる湿気、砕片、他の対象物との接触による損傷もしくは運搬時における損傷から避けるためなどのさまざまな理由で用いられるのが一般的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハウジングは、例えば単純曲げモード、ねじれモード、半径方向モードおよび側面方向モードなど含む一または複数の固有の振動モードを有している。図４では、例えば曲げモードが軸Ｂを中心とするものであり、側面方向モードが軸Ａを中心とするものである。図５に示されているように、どのような周波数があるモードの振動を誘発するかは一定ではない。この周波数は、図５に示されているような流体密度または温度の如き環境条件を含むさまざまな要因に応じて変わりうる。ドライバにより生成されるおよびポンプの如き材料処理システムの他の供給源からの振動力により、ハウジングが複数の固有の振動モードのうちの１つのモードで振動するようになる。一または複数の導管をドライブモードで振動させるために用いられる周波数がハウジングを当該ハウジングの複数の固有の振動モードのうちの１つのモードで振動させる周波数に相当する場合、流動物質の特性の正確な測定を行うことが困難なものとなる。
【０００７】
本発明は、従来のハウジングに固有のこの欠点を克服することに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の技術範囲は添付の特許請求の範囲のみにより規定され、この課題を解決するための手段の内容によりいかなる程度であっても影響されることはない。
【０００９】
本発明の一実施形態では、振動式流れデバイスが、少なくとも１つの導管と、少なくとも１つのドライブと、少なくとも１つのピックオフと、少なくとも１つのハウジングとを備えている。少なくとも１つのドライブは少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数で振動させ、少なくとも１つのピックオフは少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成されている。少なくとも１つのハウジングは、少なくとも１つのドライブ、少なくとも１つのピックオフ、および少なくとも１つの導管の一部分を取り囲んでいる。少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動は、一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように構成されている。 
【００１０】
本発明の他の実施形態では、振動式流れデバイスが、少なくとも１つの導管と、少なくとも１つのドライブと、少なくとも１つのピックオフと、少なくとも１つのハウジングとを備えている。少なくとも１つのドライブは少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数を有した曲げ振動モードで振動させ、少なくとも１つのピックオフは少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成されている。少なくとも１つのハウジングは少なくとも１つの導管の少なくとも一部分を取り囲んでいる。少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動は、一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるようになっている。少なくとも１つのハウジングは、曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長と、曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅とを有しており、断面長の寸法が断面幅の寸法を超えるようになっている。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態では、振動式流れデバイスを製作する方法が、少なくとも１つの導管、少なくとも１つのドライブ、少なくとも１つのピックオフおよび少なくとも１つのハウジングを設けるステップを有している。少なくとも１つのドライブは、少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数で振動させるように構成されており、少なくとも１つのピックオフは少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成されている。少なくとも１つのハウジングは、少なくとも１つの導管の少なくとも一部分を取り囲むように構成されている。また、少なくとも１つのハウジングは、当該少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動が一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように構成されている。
【００１２】
態様
本発明の１つの態様によれば、振動式流れデバイスが、少なくとも１つの導管、少なくとも１つのドライブおよび少なくとも１つのピックオフと、少なくとも１つのドライブ、少なくとも１つのピックオフおよび少なくとも１つの導管の一部分を取り囲む少なくとも１つのハウジングとを備え、少なくとも１つのドライブが少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数で振動させるように構成され、少なくとも１つのピックオフが少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成され、少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動が一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように構成されている。
【００１３】
好ましくは、少なくとも１つのドライブが少なくとも１つの導管を曲げ振動モードで振動させるように構成されている。
【００１４】
好ましくは、少なくとも１つのハウジングがおおむねＵ字形状を有している。
【００１５】
好ましくは、少なくとも１つの導管が一または複数のドライブ周波数を有した曲げ振動モードで振動し、少なくとも１つのハウジングが、曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長と、曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅とを有し、断面長の寸法が断面幅の寸法を超えるようになっている。
【００１６】
好ましくは、少なくとも１つのハウジングの剛性を上げるために、少なくとも１つのハウジングに補剛部材が固定される。
【００１７】
好ましくは、振動式流れデバイスがコリオリ流量計である。
【００１８】
好ましくは、振動式流れデバイスが濃度計である。
【００１９】
本発明の他の態様では、振動式流れデバイスが、少なくとも１つの導管、少なくとも１つのドライブおよび少なくとも１つのピックオフと、少なくとも１つのドライブ、少なくとも１つのピックオフおよび少なくとも１つの導管の一部分を取り囲む少なくとも１つのハウジングとを備え、少なくとも１つのドライブが少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数で振動させ、少なくとも１つのピックオフが少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成され、少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動が一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じ、少なくとも１つのハウジングが、曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長と、曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅とを有し、断面長の寸法が断面幅の寸法を超えるようになっている。
【００２０】
好ましくは、少なくとも１つのハウジングがおおむねＵ字形状である。
【００２１】
好ましくは、振動式流れデバイスがコリオリ流量計である。
【００２２】
好ましくは、振動式流れデバイスが濃度計である。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、振動流れデバイスを製作する方法が、少なくとも１つの導管、少なくとも１つのドライブおよび少なくとも１つのピックオフを設けるステップと、少なくとも１つの導管の少なくとも一部分を取り囲むように構成された少なくとも１つのハウジングを設けるステップとを有し、少なくとも１つのドライブが少なくとも１つの導管を一または複数のドライブ周波数で振動させるように構成され、少なくとも１つのピックオフが少なくとも１つの導管の運動を測定するように構成され、少なくとも１つのハウジングは、当該少なくとも１つのハウジングの複数のモードの振動が一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように構成されている。
【００２４】
好ましくは、少なくとも１つのドライブが曲げ振動モードで少なくとも１つの導管を振動させるように構成されている。
【００２５】
好ましくは、少なくとも１つのハウジングがおおむねＵ字形状である。
【００２６】
好ましくは、少なくとも１つのドライブが少なくとも１つの導管を曲げ振動モードで振動させるように構成され、少なくとも１つのハウジングが、曲げモードの運動の方向に対しておおむね平行な方向に沿って延びる断面長と、曲げモードの運動の方向に対しておおむね直角な方向に沿って延びる断面幅とを有し、断面長の寸法が断面幅の寸法を超えている。
【００２７】
好ましくは、ハウジングの剛性を上げるため、少なくとも１つのハウジングに補剛部材が固定されている。
【００２８】
好ましくは、振動式流れデバイスがコリオリ流量計である。
【００２９】
好ましくは、振動式流れデバイスが濃度計である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る振動式流れデバイスを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る解体状態のハウジングが設けられた振動式流れデバイスを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るハウジングが設けられた振動式流れデバイスを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るハウジングおよび導管を示す図３のＣ線に沿った断面図である。
【図５】少なくとも１つの導管にドライブモードの振動を誘発する振動数およびハウジング内に複数の振動モードの振動を誘発する周波数と、流体密度との間の関係を示すグラフである。
【図６】典型的な従来のハウジングを示す図である。
【図７】本発明に従って少なくとも１つの導管にドライブモードの振動を誘発する振動数およびハウジング内に複数の振動モードの振動を誘発する周波数と、流体密度との間の関係を示すグラフである。
【図８】ハウジングの剛性を上げる補剛部材が取り付けられたハウジングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１には、センサー組立体１０と一または複数の電子機器２０とを有しているコリオリ流量計の形態をとる例示の振動式流れデバイス５が示されている。一または複数の電子機器２０は、リード１００を介してセンサー組立体１０へ接続され、例えば密度、質量流量、体積流量、総合質量流量、温度および他の情報の如き流動物質の特性を測定するようになっており、また、パス２６にも接続されている。
【００３２】
本実施形態に係るセンサー組立体１０は、一対のフランジ１０１、１０１’と、マニホルド１０２、１０２’と、ドライバ１０４と、ピックオフ１０５、１０５’と、導管１０３Ａ、１０３Ｂとを有している。マニホルド１０２、１０２’は、導管１０３Ａ、１０３Ｂの両端に固定されている。ドライバ１０４およびピックオフ１０５、１０５’は導管１０３Ａおよび１０３Ｂに接続されている。ドライバ１０４は、当該ドライバ１０４が導管１０３Ａ、１０３Ｂをドライブモードで振動させることができる位置で導管１０３Ａ、１０３Ｂへ固定されている。二つのピックオフは、導管１０３Ａ、１０３Ｂの隣接する端部にそれぞれ対応して固定され、導管１０３Ａ、１０３Ｂの運動を検出するようになっている。当業者にとって明らかなように、導管の数、ドライバの数、ピックオフの数、動作振動モードまたは流動物質の求められる特性にかかわらず、例えば濃度計を含む任意のタイプの振動式流れデバイスに本明細書に記載の技術思想を適用させることも本発明の技術範囲内に含まれる。 
【００３３】
本実施形態のフランジ１０１、１０１’はマニホルド１０２、１０２’へ固定されている。また、本実施形態のマニホルド１０２、１０２’はスペーサ１０６の両端に固定されている。スペーサ１０６は、導管１０３Ａおよび１０３Ｂの不要な振動を避けるために本実施形態のマニホルド１０２とマニホルド１０２’との間の間隔を維持するようになっている。流動物質を運ぶ配管システム（図示せず）の中にセンサー組立体１０が挿入されると、流動物質がフランジ１０１を通ってセンサー組立体１０の中へ流入し、流入口マニホルド１０２を通り、ここで、流動物質の全量が導管１０３Ａおよび１０３Ｂの中へ流れ、導管１０３Ａおよび１０３Ｂを流れ、流出口マニホルド１０２’の中へ流れ込み、ここでフランジ１０１’からセンサー組立体１０の外へと流出する。
【００３４】
本実施形態では、ドライブモードは、例えば第一の逆位相曲げモードであってもよい。また、導管１０３Ａ、１０３Ｂは、曲げ軸ＸおよびＸ’に対して実質的に同一の質量分布、慣性モーメントおよび弾性モジュールをそれぞれ有するように、選択され、流入口マニホルド１０２および流出口マニホルド１０２’に適切に取り付けられる。図示されているように、これらの導管はほぼ並列にマニホルドから外方に向けて延びている。導管１０３Ａ、１０３ＢがおおむねＵ字形を有したものとして図示されているが、導管１０３Ａ、１０３Ｂが例えば直線形状または異形形状を備えた構成であっても本発明の技術範囲内に含まれる。さらに、ドライブモードとして逆位相曲げモード以外のモードを用いることも本発明の技術範囲内に含まれる。
【００３５】
ドライブモードが第一の逆位相曲げモードでありうる本実施形態では、これらの導管１０３Ａ〜１０３Ｂは、それぞれの曲げ軸ＸおよびＸ’を中心として反対方向に向けてドライバ１０４により駆動される。例えば、ドライバ１０４は、マグネットが導管１０３Ａ上に取り付けられかつ対向するコイルが導管１０３Ｂに取り付けられる構成の如き公知になっている多くの構成のうちの１つを有している。対向するコイルに交流電流を流して両方の導管１０３Ａ、１０３Ｂを振動させるようになっている。一または複数の電子機器２０により適切なドライブ信号はリード１１０を通じてドライバ１０４へ加えられる。本実施形態では、ドライブモードが曲げモードであると記載されているが、他のドライブモードが用いられても本発明の技術範囲内に含まれる。
【００３６】
本実施形態では、一または複数の電子機器２０がドライブ信号を生成し、このドライブ信号がリード１１０を通じてドライバ１０４に伝送され、このことにより、ドライバ１０４が導管１０３Ａおよび１０３Ｂを振動させるようになっている。しかしながら、複数のドライバに向けて複数のドライブ信号を生成することも本発明の技術範囲内に含まれる。一または複数の電子機器２０は、ピックオフ１０５、１０５’からの左側速度信号および右側速度信号を処理することにより例えば質量流量の如き流動物質の特性を計算するようになっている。パス２６は、一または複数の電子機器２０にオペレータとの通信を可能とする入力手段および出力手段を提供している。本発明を理解するにあたって一または複数の電子機器２０の回路を説明することは必要でないので、本明細書を簡潔にするために省略することとする。図１の記載は、１つの可能な振動式流れデバイスの可能な動作の一例として提供されているに過ぎず、本発明の教示を限定することを意図したものではない。
【００３７】
図２および図３には、本発明の一実施形態に係るハウジング２００が示されている。本実施形態の１つの態様によれば、ハウジング２００は、導管１０３Ａ、１０３Ｂ、ドライバ１０４、ピックオフ１０５、１０５’を取り囲んでいる。当業者にとって明らかなように、ハウジングの壁２１０には、ピックオフ１０５、１０５’の如き少なくとも１つのピックオフおよびドライバ１０４の如き少なくとも１つのドライバを例えばＲＴＤワイヤでありうるリード１００、１１０、１１１、１１１を通じて一または複数の電子機器（図示せず）へと接続するための一または複数の開口部が形成されている。
【００３８】
図示されているように、ハウジング２００には第一の端部２０１と第二の端部２０２とが設けられている。例示の実施形態では、第一の端部２０１は、振動式流れデバイス５の流入口側のマニホルド１０２に固定されているプレート３０３に固定されており、第二の端部２０２は、マニホルド１０２’に固定されているプレート３０４に固定されている。当業者にとって明らかなように、ハウジング２００の１つの可能な具体的な設計について記載されているが、導管１０３Ａ、１０３Ｂを取り囲むために用いることができる方法にはさまざまなものがある。例えば、当業者にとって明らかなように、ハウジング２００をプレート３０３、３０４以外のまたはプレート３０３、３０４に加えて振動式流れデバイス５上の他の部位に固定することも本発明の技術範囲内に含まれる。さらに、記載の実施形態では、プレート３０３およびプレート３０４がマニホルド１０２、１０２’上に一体式に設けられているが、プレート３０３、３０４がマニホルド１０２、１０２に溶接または他の方法により固定されるようになっていてもよい。さらに、おおむねＵ字形のハウジング２００が図示されているが、このハウジングを例えば直線形状または異形形状の如き他の形状を備えた構成とすることも本発明の技術範囲内に含まれる。 
【００３９】
ここで図４を参照すると、振動式流れデバイス５の如き振動式流れデバイスのハウジング２００の如きハウジングは、限定するわけではないが、軸Ａを中心とする側面方向の振動モードおよび軸Ｂを中心とする曲げ振動モードを含む複数の振動モードを有している。例示の実施形態では、軸Ｂは、導管１０３Ａ、１０３Ｂが中心として振動する軸Ｘ、Ｘ’（図１に図示されている）に対しておおむね平行となっており、軸Ａは、軸Ｘ、Ｘ’、Ｂに対しておおむね直角となっている。
【００４０】
ハウジング２００の各振動モードはある周波数範囲で生成される。どのような周波数によりどのようなモードが誘発されるかは、例えば流体密度、温度の如き環境因子またはハウジング２００のまわりに配設されうる絶縁ラップの如き複数の因子により影響を受ける。図５には、上述のハウジングにおいて、ある条件の下で、導管１０３Ａ、１０３Ｂ内にドライブモードを誘発するドライブ周波数とほぼ同一の周波数でいくつかのハウジング振動モードが生じることが示されている。図５にさらに示されているように、ハウジングには、ドライブモードを誘発するドライブ周波数よりも高い周波数で生じる一または複数の他のモードが通常提供される。あるモードの振動をハウジング内に誘発する周波数が、ドライブモードを誘発するドライブ周波数とほぼ同一である場合、流動物質の特性の正確な測定を行うのは困難である。
【００４１】
本実施形態の１つの態様によれば、本実施形態に係るハウジング２００は、当該ハウジング２００内に複数のモードの振動を誘発する複数の周波数と導管１０３Ａ、１０３Ｂ内にドライブモードの振動を誘発する複数のドライブ周波数との間に周波数分離が存在するように構成されている。本実施形態の他の態様によれば、ハウジング２００は、当該ハウジング２００内にいくつかのモードの振動を誘発する周波数が、対応する運転条件の下で、導管１０３Ａ、１０３Ｂ内にドライブモードの振動を誘発するドライブ周波数とは異なりかつ交差しないように構成されている。本実施形態のさらに他の態様によれば、ハウジング２００は、当該ハウジング２００内にいくつかのモードの振動を誘発する周波数が導管１０３Ａ、１０３Ｂの内部にドライブモードの振動を誘発するドライブ周波数を超えるように構成されている。 
【００４２】
ここで図６を参照すると、ハウジング３００の如き典型的なハウジングがおおむね環状の断面形状を有しており、また、ドライブモードが曲げモードである場合、ハウジングは、曲げモードの運動の方向、すなわち軸Ｂの如き軸に対しておおむね直角の方向に沿った比較的小さな慣性モーメントを有している。
【００４３】
しかしながら、このような設計では、図５に示されているように、ハウジング内に曲げモードを誘発する周波数はある条件の下で曲げドライブモードを誘発するドライブ周波数と交差する可能性がある。
【００４４】
ハウジング内にあるモードの振動を生成する周波数は、ハウジングの慣性モーメントと関連している。さらに具体的にいえば、あるモードの振動が生じる周波数を、次の式または次の式を変形したものに基づいてモデル化することが可能である。
【００４５】
【数１】
2011508210.tif 000003
この式において、
ｆｉ＝あるモードを生成する固有の周波数
Ｉ＝モードの方向に沿った慣性モーメント
Ｅ＝弾性係数
ρ＝材料密度
Ａ＝ビームの断面積
Ｉ＝モード数
λｉ＝固有値（Ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓ）
上の式は片持ち梁の固有周波数をモデルとしているが、あるモードの振動を生成する固有周波数と慣性モーメントとの間に関係があることを示すことは有用である。さらに具体的にいえば、上の式から、慣性モーメントが大きくなるにつれて、いかなるモードの振動を誘発する周波数であってもその周波数は高くなることが分かる。したがって、本実施形態の１つの態様によれば、本発明の技術思想は、ハウジング２００の複数のモードの振動が一または複数のドライブ周波数を超える周波数で生じるように用いられてもよい。限定するわけではないが、例えば、曲げモードがドライブモードでありかつハウジングの曲げモードの周波数がある条件の下でドライブ周波数と交差する傾向がある本実施形態では、ハウジング２００がおおむね横長形状の断面を有するようになっている場合もある。さらに具体的にいえば、図４に示されているように、曲げモードがドライブモードである場合、ハウジング２００が、おおむね横長形状の断面を有し、幅Ｗを有し、この幅よりも大きい長さＬを有し、この長さＬが曲げモードの運動の方向に沿って延び、幅Ｗが曲げモードの方向に対しておおむね直角となっている。このようなアプローチに従えば、ハウジング２００の慣性モーメントが大きくなり、また図７に示されているように、ハウジング内に複数のモードの振動を誘発する周波数がドライブモードを誘発する周波数を超えるようになる。
【００４６】
上述の実施形態では、ハウジングの曲げモードの振動に問題が生じる傾向があるが、一または複数のどのようなモードの振動がドライブモードと交差する傾向があるのかは、例えば導管の形状、ハウジングの形状、個々のドライブモード、流体密度および温度の如き複数の要因に依存する。したがって、どのようなハウジング形状が周波数の交差を回避するために用いられうるかは本発明の技術範囲内においても変わる。例えば、本実施形態では、横長形状を有したハウジング２００が示されているが、周波数の交差を回避するための他の構成を用いることも本発明の技術範囲内に含まれる。一例では、ハウジング２００内に生成さられるいかなるモードの周波数であってもそれに対応する動作条件の下で生成されるドライブモードの周波数を超えるよう、壁２１０の厚みまたは断面形状を選択することが可能である。さらに他の一例では、図８に示されているように、ねじれモードがドライブモードありかつハウジング内にねじれモードを誘発する周波数がドライブ周波数と交差する傾向がありうる場合、補剛部材４００を例えば溶接によってハウジング３００へ固定することが可能である。補剛部材４００は、限定するわけではないが例えば図８に示されている横長の環状の形状を含むハウジング３００に剛性を付与するいかなる形状を有していてもよい。
【００４７】
本明細書には、本発明の最良の形態を実施または利用する方法を当業者に教示するための特定の実施形態が記載されている。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。
【００４８】
上述の実施形態の詳細な記載は、本発明の技術範囲内の含まれるものとして本発明者により考えられ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素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。
【００４９】
以上のように、本発明の特定の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および添付の図面に記載の実施形態とは異なる実施形態に適用されてもよい。したがって、本発明の技術範囲は添付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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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