(57)【要約】【課題】外乱振動や信号ノイズ等の影響を受けにくく、低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計を実現すること。【解決手段】  振動する振動チューブ内に被測定流体を流し、その流れと該振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、前記振動チューブを変形振動させ、前記振動チューブの振動を振動検出センサにより検出して前記振動チューブ内を流れる被測定流体の質量流量を測定するコリオリ質量流量計において、前記振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する前記振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による前記振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、前記第１の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、前記振動手段は、前記第１の振動検出センサによる検出信号に基づいて前記振動の振幅を調整することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動する振動チューブ内に被測定流体を流し、その流れと該振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、前記振動チューブを変形振動させ、前記振動チューブの振動を振動検出センサにより検出して前記振動チューブ内を流れる被測定流体の質量流量を測定するコリオリ質量流量計において、
前記振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、
２次モードで共振振動する前記振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、
コリオリ力による前記振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、
前記第２の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、
前記振動手段は、前記第２の振動検出センサによる検出信号に基づいて前記振動の振幅を調整することを特徴とするコリオリ式質量流量計。
【請求項２】
前記振動チューブは、Ｕ字形状から成り、
前記振動手段は、前記振動チューブのＵ字形状の一方の直管部位に配置され、
前記第１の振動検出センサは、前記振動チューブのＵ字形状の他方の直管部位に配置され、
前記第２の振動検出センサは、前記振動チューブのＵ字形状の曲管部位に配置されることを特徴とする請求項１記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項３】
前記振動手段は、前記第２の振動検出センサによる検出信号に基づき、前記振動チューブの２次モードの共振振動の振幅を所定の振幅に保つように調整することを特徴とする請求項１または２記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項４】
前記振動手段の前記コイルに印加される駆動信号又は前記第２の振動検出センサによる検出信号を参照信号として前記第１の振動検出センサの検出信号を同期検波する信号処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコリオリ式質量流量計。
【請求項５】
前記参照信号は、前記第２の振動検出センサ付近の上下振動の周波数と略等しいことを特徴とする請求項４記載のコリオリ式質量流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルおよびマグネットからなる振動手段（励振手段）により振動する振動チューブ（センサチューブ）内に被測定流体を流し、その流れと振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、振動チューブを変形振動させ、振動チューブの変位を第１の振動検出センサおよび第２の振動検出センサにより検出して振動チューブ内を流れる被測定流体の質量流量を測定するコリオリ質量流量計に関し、低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計、低コストで回路規模が小さく外乱振動や信号ノイズ等の影響を受けにくいコリオリ式質量流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のコリオリ式質量流量計の一例を示す構成説明図であり、（Ａ）は全体構成図、（Ｂ）、（Ｃ）は振動チューブの振動の説明図である。
図４において、従来のコリオリ式質量流量計は、被測定流体が流れる振動チューブ（センサチューブ）１を振動手段（励振手段）２により振動させ、流量に比例したコリオリ力による振動チューブ１の相対変位を２つの振動検出センサ３、４（電磁ピックアップ等）により検出する。
【０００３】
また、従来のコリオリ式質量流量計は、振動検出センサ３、４による検出信号に基づき、コリオリ力により生じた振動チューブのねじれ角に相当する量を位相差検出により算出し、質量流量を算出する演算制御手段（図示しない）も備える。
【０００４】
振動チューブ１は、一端に流入口を、他端に流出口（図示略）を有するベース５上に設けられ、これらの流入口および流出口と連通するように両端部がベース５に連結されたＵ字形のセンサ用のチューブである。
振動手段２、振動検出センサ３、４は、共にコイルおよび永久磁石などのマグネットから構成される（ボイスコイル型の振動機構、検出機構）。
【０００５】
振動チューブ１には、被測定流体の流れの方向に沿って、振動検出センサ３、振動手段２、振動検出センサ４の順にそれぞれ設置される。特に振動検出センサ３、４は、振動チューブ１のＵ字形状の直管部位であって互いに対向する位置に設けられる。
【０００６】
上記のように構成したコリオリ式質量流量計１０は、主に、以下のように被測定流体の質量流量を計測する。
（１）被測定流体が、ベース５の流入口を介し振動チューブ１内に流入する。
（２）振動手段２の励振コイル等（図示せず）に（交番）電流を供給し、マグネット（図示せず）との電磁作用で振動チューブ１を振動させる。
具体的には、図４（Ｂ）のように、振動手段２は振動チューブ１を、固定端を中心にして方持ち梁状に上下に共振周波数で振動させる。
【０００７】
（３）振動チューブ１の上昇または下降に伴う振動速度によって被測定流体の質量に応じた大きさのコリオリ力が振動チューブ１に作用する。
このコリオリ力は、被測定流体の流入側と流出側とで反対方向を向くので、図４（Ｃ）のようにねじれが生じ、振動チューブ１は、ねじれながら振動する。このねじれ角は被測定流体の質量流量に比例する。
【０００８】
ここで、振動手段２の振動方向の角速度「ω」、測定流体の流速「Ｖ」（以下、「」で囲まれた記号はベクトル量を表す。）とするとコリオリ力が働いた振動の振幅はＦｃ＝−２ｍ「ω」×「Ｖ」で表すことができる。このため、振動検出センサ３、４によりコリオリ力に比例した振動の振幅を測定すれば、質量流量を測定することが出来る。
【０００９】
しかし、一般には、コリオリ力に比例した振動の振幅は、加振による振動の振幅より極めて小さく、コリオリ力に比例した振動の振幅を直接検出することが出来ない。
そこで従来のコリオリ式質量流量計は、以下の（４）、（５）のように振動検出センサ３、４で変位を検出し、チューブの変位の位相差が（コリオリ力に比例した振動の振幅）／（加振による振動の振幅）に比例することを利用してコリオリ力を測定する。
【００１０】
（４）振動検出センサ３、４は、振動チューブ１の振動を検出し、その検出信号を信号線（図示せず）を介して制御装置（図示せず）内の演算制御手段（演算回路）へ送出する。
【００１１】
（５）演算制御手段は、振動検出センサ３、４からの検出信号に基づき、位相差（時間差）から被測定流体の質量流量を算出し、その結果を表示手段（図示せず）に表示する。
なお位相差は波形がゼロをクロスする時間の差Δｔとして測定出来るので、結果としてコリオリ力が測定出来る。
【００１２】
このように、従来のコリオリ式質量流量計は、コイルおよびマグネットからなる振動手段（励振手段）により振動する振動チューブ（センサチューブ）内に被測定流体を流し、その流れと該振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、振動チューブを変形振動させ、振動チューブの変位を第１の振動検出センサおよび第２の振動検出センサにより検出して振動チューブ内を流れる被測定流体の質量流量を測定できる。
【００１３】
たとえば、従来のコリオリ式質量流量計に関連する先行技術文献として下記の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平６−３１７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来のコリオリ式質量流量計では、２つの振動検出センサの位相差は、数urad〜数mrad程度と大変小さく、高精度な位相差測定が必要となり、位相差演算回路の回路規模が大きく、コストの負担も大きくなってしまうという問題点があった。
【００１６】
また、従来のコリオリ式質量流量計では、コリオリ力による変位は、駆動による変位に比較し、約１／１０００程度と小さいので、外乱振動が加わり、コリオリ力による変位と重なると、振動検出センサからの出力が大きく乱れてしまうという問題点があった。このため、高精度に質量流量の計測ができないという問題点があった。
【００１７】
たとえば、振動検出センサからの出力を乱す要因としては、外乱振動のほかに、振動検出センサに混入する電磁界等による信号ノイズや、振動検出センサ出力の増幅等を行う信号処理回路の信号ノイズも、出力を乱す原因となる。
【００１８】
このような外乱振動やノイズ等による信号と、真に計りたい信号とを分離するためには、一般的にはフィルタ回路を用いるが、この回路の回路規模は大きく、コストの負担も大きいという問題点があった。
【００１９】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計、低コストで回路規模が小さく外乱振動や信号ノイズ等の影響を受けにくいコリオリ式質量流量計を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
振動する振動チューブ内に被測定流体を流し、その流れと該振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、前記振動チューブを変形振動させ、前記振動チューブの振動を振動検出センサにより検出して前記振動チューブ内を流れる被測定流体の質量流量を測定するコリオリ質量流量計において、前記振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する前記振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による前記振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、前記第２の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、前記振動手段は、前記第２の振動検出センサによる検出信号に基づいて前記振動の振幅を調整することを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のコリオリ式質量流量計において、
前記振動チューブは、Ｕ字形状から成り、前記振動手段は、前記振動チューブのＵ字形状の一方の直管部位に配置され、前記第１の振動検出センサは、前記振動チューブのＵ字形状の他方の直管部位に配置され、前記第２の振動検出センサは、前記振動チューブのＵ字形状の曲管部位に配置されることを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のコリオリ式質量流量計において、
前記振動手段は、前記第２の振動検出センサによる検出信号に基づき、前記振動チューブの２次モードの共振振動の振幅を所定の振幅に保つように調整することを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のコリオリ式質量流量計において、前記振動手段の前記コイルに印加される駆動信号又は前記第２の振動検出センサによる検出信号を参照信号として前記第１の振動検出センサの検出信号を同期検波する信号処理手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載のコリオリ式質量流量計において、前記参照信号は、前記第２の振動検出センサ付近の上下振動の周波数と略等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、第２の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、振動手段は、第１の振動検出センサによる検出信号に基づいて振動の振幅を調整することにより、質量流量に比例するコリオリ力を振動振幅により測定できるので、低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計を実現できる。
【００２６】
請求項４、５によれば、振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、第２の振動検出センサの検出信号に基づき被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、振動手段は、第１の振動検出センサによる検出信号に基づいて振動の振幅を調整し、振動手段のコイルに印加される駆動信号又は第２の振動検出センサによる検出信号を参照信号として第１の振動検出センサの検出信号を同期検波する信号処理手段を備えることにより、質量流量に比例するコリオリ力を振動振幅で検出できること、コリオリ力による振動周波数が振動手段による振動周波数と等しくなることを利用することで外乱振動や信号ノイズ等の影響を受けにくく低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のコリオリ式質量流量計の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】図１のコリオリ式質量流量計の振動チューブの振動状態の説明図である。
【図３】本発明に係るコリオリ式質量流量計のその他の実施例の構成説明図である。
【図４】従来のコリオリ式質量流量計の一例を示す構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明のコリオリ式質量流量計の一実施例を示す構成説明図であり、図４と共通する部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２９】
図１と図４との相違点は、振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、第２の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、振動手段は、第１の振動検出センサによる検出信号に基づいて振動の振幅を調整することを特徴とする点、振動手段のコイルに印加される駆動信号又は第２の振動検出センサによる検出信号を参照信号として第１の振動検出センサの検出信号を同期検波する信号処理手段を備える点である。
【００３０】
（構成の説明）
図１において、本発明に係るコリオリ式質量流量計２０は、主に、被測定流体が流れる振動チューブ１と、振動チューブ１を振動させる振動手段（励振手段）６と、２次モードで共振振動する振動チューブ１の振幅を検出する第１のピックアップ等の第１の振動検出センサ７と、流量に比例したコリオリ力による振幅チューブの上下振動の振幅（変位）を検出する第２の振動検出センサ８と、一端に流入口、他端に流出口（図示せず）を有する流体が流れる支持管等のベース５と、振動手段６のコイルに印加される駆動信号または第１の振動検出センサ７による検出信号を参照信号として第２の振動検出センサ８の検出信号を同期検波する信号処理手段９と、検波された第２の振動検出センサ８の検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段（図示せず）、を備える。
【００３１】
なお本発明のコリオリ式質量流量計２０は、信号処理手段９を必須の構成要素とするものではない。たとえば、第２の振動検出センサ８の検出信号が外乱振動や信号ノイズの影響をほとんど受けない場合等には、信号処理手段９を備えていても備えていなくても良い。
【００３２】
振動チューブ１は、一端に流入口を、他端に流出口（図示せず）をそれぞれ有するベース５上に設けられ、これらの流入口および流出口と連通するように両端部がベース５に連結されたＵ字形のセンサ用のチューブである。
【００３３】
振動手段６、第１の振動検出センサ７、第２の振動検出センサ８は、共にコイルおよび永久磁石などのマグネットから構成される（ボイスコイル型の振動機構、検出機構）。
【００３４】
ベース５の内部には、流入口から伸延する流入側流路と流出口に連結する流出側流路（図示せず）とが形成されており、振動チューブ１の両端部が、これら流入側流路および流出側流路に連通するようにベース５に連結される。
したがって、流入口からベース５内に供給された被測定流体は、流入側流路を介して振動チューブ１に流入し、さらに流出側流路を介して流出口で外部へ流出する。
【００３５】
振動手段６は、振動チューブ１を２次モードで共振振動させる。振動手段６は、たとえば図１に示すように、振動チューブ１の流体の流入側におけるＵ字形状の直管部位に設置される。また振動手段６のマグネットは、たとえば振動検出センサ１と同様に、同磁極が励振コイルに挿入されるように配置されている。
【００３６】
振動手段６の（励振）コイルには、振動チューブ１の固有振動数にほぼ等しい振動数の（交番）電流が供給され、この電流供給によりマグネットに対して吸引力および反発力が作用し、両者の電磁的な相互作用によって振動チューブ１が振動する。
【００３７】
また振動手段６は、第１の振動検出センサ７による検出信号に基づいて振動チューブ１の２次モードの共振振動の振幅を所定の振幅に保つように振動の振幅を調整する。
すなわちコリオリ式質量流量計２０は、第１の振動検出センサ７が振動手段６による振動を検出し、この検出信号を振動手段６に出力し、振動手段６が検出信号に基づきフィードバックをかけることにより振動チューブ１の振動振幅を一定に保っている。
【００３８】
第１の振動検出センサ７は、振動チューブ１の振幅（変位）を検出する。第１の振動検出センサ７は、たとえば図１に示すように、振動チューブ１のＵ字形状の流体の流出側の直管部位に設置される。
【００３９】
第２の振動検出センサ８は、振動チューブ１のコリオリ力により生じた上下振動の振幅（変位）を検出する。第２の振動検出センサ８は、たとえば図１に示すように、振動チューブ１のＵ字形状の曲管部位付近に設置される。
【００４０】
第１の振動検出センサ７、第２の振動検出センサ８は、振動チューブ１に取付けられた検出コイルとマグネットとから構成される。各マグネットは、たとえば同磁極が検出コイルに挿入されるように配置されている。第１の振動検出センサ７、第２の振動検出センサ８は、検出コイルとマグネットとの間に相対変位が生じると、検出コイルに電磁誘導電流が流れ、振動チューブ１の振動（速度）に応じた大きさの検出信号を出力する。
【００４１】
信号処理手段９は、振動手段６のコイルに印加される駆動信号または第１の振動検出センサ７による検出信号を参照信号として第２の振動検出センサ８の検出信号を同期検波する。このため、外乱振動や信号ノイズの影響について、第２の振動検出センサ８付近の上下振動の周波数以外の振動周波数成分を信号処理で除去できる。
ここで、振動手段６が振動チューブ１を２次モードで共振振動させてチューブの直管部を上下振動させているので、流体が流入して生じるコリオリ力による振動周波数は、振動手段による振動周波数と等しくなる。
つまり、上述の参照信号（駆動信号等）の振動周波数は、第２の振動検出センサ８付近の上下振動の周波数と略等しいものであることがいえる。
【００４２】
図示しない演算制御手段は、検波された第２の振動検出センサ８の検出信号に基づき、コリオリ力を測定し、被測定流体の質量流量を算出する。
【００４３】
図２は、図１のコリオリ式質量流量計の振動チューブの振動状態の説明図である。
図２において、振動チューブ１は、以下の説明のように振動する。
振動手段６により２次モードで励振された振動チューブ１は、内部を流れる流体の流量が０（ゼロ）のときには、Ｕ字形状の２つの直管部位が交互に上下に振動する（上昇または下降して振動する）。この振動チューブ１のＵ字形状の２つの直管部位は、たとえば、Ｕ字形状の曲管部位の中央部付近を基準に対称に上下に振動する。
【００４４】
振動手段６により２次モードで励振された振動チューブ１は、内部に流体が流れ込むと、上述の振動によりコリオリ力が発生し、振動チューブ１のＵ字形状の曲管部位（第２の振動検出センサ８の位置）付近が、振動手段６による振動の周波数と同じ周波数で上下振動を始める。この上下振動の振幅は、流体の質量流量に比例するコリオリ力に比例する。
【００４５】
具体的には、振動チューブ１は流体が流れ込むと、Ｕ字形状の各直管部位の上下振動にコリオリ力が加わることでねじれながら振動し、Ｕ字形状の曲管部位（第２の振動検出センサ８の位置）付近が振動手段６による振動の周波数と同じ周波数で上下振動する。
【００４６】
本発明のコリオリ式質量流量計２０は、演算制御手段が、第２の振動検出チューブ８により検出された、振動チューブ１のコリオリ力に比例する上下振動振幅に基づき、被測定流体の質量流量を測定する。
いいかえれば、コリオリ式質量流量計２０は、上述の構成とすることにより、質量流量に比例するコリオリ力を、振動振幅により検出できる。従って、演算制御手段の回路構成が従来のコリオリ式質量流量計のように「数urad〜数mrad程度の大変小さい位相差」を測定するための回路規模およびコストの負担が大きい位相差演算回路を必要としないで、掛け算器を主体とする構成となるので、回路規模が小さくなる点で有効である。
【００４７】
なお、第１の振動検出センサ７と振動手段６とは、接続線を介して電気的に接続される。演算制御手段は、信号処理手段９と接続線を介して電気的に接続される。また、信号処理手段９は、第１の振動検出センサ７および第２の振動検出センサ８と接続線を介してそれぞれ電気的に接続される。演算制御手段は、第１の振動検出センサ７と第２の振動検出センサ８と接続線を介してそれぞれ電気的に接続されるものでもよい。
【００４８】
（動作の説明）
本発明のコリオリ質量流量計２０は、上述のような構成で、主に、以下のように被測定流体の質量流量を計測する。
（１）振動手段６の励振コイル等（図示せず）に電流を供給し、マグネット（図示せず）との電磁作用により振動チューブ１を２次モードで共振振動させる。
（２）第１の振動検出センサ７は、振動チューブ１の振幅（変位）を検出し、この検出信号を振動手段６に出力する。
【００４９】
（３）振動手段６は、第１の振動検出センサ７からの検出信号に基づきフィードバックをかけることにより振動チューブ１の振動振幅を一定に保つ。
このとき（流量が０のとき）、Ｕ字形状の２つの直管部位が交互に上下に振動し、たとえば、Ｕ字形状の２つの直管部位は、Ｕ字形状の曲管部位の中央部付近を基準に対称に上下に振動する。
【００５０】
（４）被測定流体が、ベース５の流入口を介し振動チューブ１内に流入する。このとき（流体が流入したとき）、振動チューブ１は、Ｕ字形状の２つの直管部位の上下振動にコリオリ力が加わることでねじれながら振動し、Ｕ字形状の曲管部位（第２の振動検出センサ８の位置）付近が振動手段６による振動の周波数と同じ周波数で上下振動する。
（５）第２の振動検出センサ８は、振動チューブ１のコリオリ力により生じた上下振動の振幅（変位）を検出する。
【００５１】
（６）信号処理手段９は、振動手段６のコイルに印加される駆動信号または第１の振動検出センサ７による検出信号を参照信号として第２の振動検出センサ８の検出信号を同期検波する。
このため、外乱振動や信号ノイズの影響について、第２の振動検出センサ８付近の上下振動の周波数以外の振動周波数成分を信号処理で除去できる。
（７）演算制御手段は、検波された第２の振動検出センサ８の検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出し、その結果を表示手段（図示せず）に表示する。
【００５２】
この結果、本発明に係るコリオリ式質量流量計は、振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、第２の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、振動手段は、第１の振動検出センサによる検出信号に基づいて振動の振幅を調整することにより、質量流量に比例するコリオリ力を振動振幅により測定できるので、低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計を実現できる。
【００５３】
つまり、本発明によれば、上述のような構成としたことにより質量流量に比例するコリオリ力を振動振幅で検出できるので、従来のコリオリ式質量流量計のように「数urad〜数mrad程度の大変小さい位相差」を測定するための回路規模およびコストの負担が大きい位相差演算回路を必要せずに、外乱振動や信号ノイズの影響を受けにくいコリオリ流量計を実現できる点で有効である。
【００５４】
また、本発明に係るコリオリ式質量流量計は、本発明に係るコリオリ式質量流量計は、振動チューブを２次モードで共振振動させる振動手段と、２次モードで共振振動する振動チューブの振幅を検出する第１の振動検出センサと、コリオリ力による振幅チューブの上下振動の振幅を検出する第２の振動検出センサと、第２の振動検出センサの検出信号に基づき、被測定流体の質量流量を算出する演算制御手段を備え、振動手段は、第１の振動検出センサによる検出信号に基づいて振動の振幅を調整し、振動手段のコイルに印加される駆動信号又は第２の振動検出センサによる検出信号を参照信号として第２の振動検出センサの検出信号を同期検波する信号処理手段を備えることにより、外乱振動や信号ノイズ等の影響を受けにくく、低コストで回路規模が小さいコリオリ式質量流量計を実現できる。
【００５５】
つまり、本発明によれば、上述のような構成としたことにより質量流量に比例するコリオリ力を振動振幅により測定すること、及び、コリオリ力による振動周波数が振動手段による振動周波数と等しくなること、を利用すれば、従来のコリオリ式質量流量計のように、振動による変位と比較して約１／１０００程度と小さいコリオリ力による変位を振動検出センサに混入する信号ノイズや外乱振動による信号を分離して取得するための回路規模およびコストの負担が大きいフィルタ回路を必要とせずに、外乱振動や信号ノイズの影響を受けにくいコリオリ流量計を実現できる点で有効である。
【００５６】
なお、本発明に係るコリオリ式質量流量計は、振動チューブ１の形状はＵ字形チューブに限らず図３のように直管形状であってもよい。
図３は本発明に係るコリオリ式質量流量計のその他の実施例の構成説明図であり、図１と共通する部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図３おいて、振動チューブ１は直管状に形成される。振動チューブ１には、被測定流体の流れの方向に沿って、振動手段６、第１の振動検出センサ７、第２の振動検出センサ８の順にそれぞれ設置される。
【符号の説明】
【００５７】
２０  コリオリ質量流量計
１  振動チューブ
５  ベース
６  振動手段
７  第１の振動検出センサ
８  第２の振動検出センサ
９  信号処理手段
【図１】
2012026776.tif 000003
【図２】
2012026776.tif 000004
【図３】
2012026776.tif 000005
【図４】
2012026776.tif 000006