(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のフローチューブと、該一対のフローチューブに跨り接合される板状のブレースバーとを備えるコリオリ流量計において、
フローチューブ最大振幅側を表面とし、前記ブレースバーの表面のみに、前記フローチューブとの各接合部分を各々一周するように囲み且つ前記各接合部分の間の中央位置で対称形状となる一対の凹状の環状溝を一又は複数形成し、前記表面からの前記環状溝の溝深さを前記ブレースバーの肉厚の１０〜６０％となる範囲で且つ前記ブレースバーの肉厚を前記フローチューブの肉厚の５０〜２００％となる範囲に設定し、
振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数の比を１．０７以上にして外乱振動の影響を低減する
ことを特徴とするコリオリ流量計。
【請求項２】
一対のフローチューブと、該一対のフローチューブに跨り接合される板状のブレースバーとを備えるコリオリ流量計において、
前記ブレースバーの表面及び裏面に、前記フローチューブとの各接合部分を各々一周するように囲み且つ前記各接合部分の間の中央位置で対称形状となる一対の凹状の環状溝を一又は複数形成し、前記表面及び前記裏面の各前記環状溝を、前記表面からの溝深さ及び前記裏面からの溝深さの合計を、前記ブレースバーの肉厚の３５〜８０％となる範囲で且つ前記ブレースバーの肉厚を前記フローチューブの肉厚の５０〜２００％となる範囲に設定し、
振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数の比を１．０７以上にして外乱振動の影響を低減する
ことを特徴とするコリオリ流量計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコリオリ流量計において、
前記環状溝を前記フローチューブに重なり合わないように配置形成するとともに、隣り合う前記環状溝同士でも重なり合わないように配置形成する
ことを特徴とするコリオリ流量計。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載のコリオリ流量計において、
前記環状溝は、断面角溝状または断面コ字状である
ことを特徴とするコリオリ流量計。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載のコリオリ流量計において、
前記フローチューブは、外径が７６．３ｍｍ、肉厚が５．２ｍｍで、
前記環状溝は、溝内径が８４．３ｍｍ、溝幅が６．８ｍｍである
ことを特徴とするコリオリ流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のフローチューブと、この一対のフローチューブに跨り接合される板状のブレースバーとを備えるコリオリ流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０において、コリオリ流量計（又は密度計）１は、２本の平行したフローチューブ（計測管）２をドライブ（駆動部）３によって対向振動させるものであって、フローチューブ２の最大振幅位置と固定端４との間には、ブレースバー５が設けられている。ブレースバー５は、フローチューブ２の上流側と下流側とに設けられており、対向するフローチューブ２を繋ぐように、言い換えればこれらに跨るように設けられている。ブレースバー５は、フローチューブ２に対して接合されている。ブレースバー５は、表裏が平坦な板形状に形成されており、この板形状のブレースバー５には、対向するフローチューブ２の位置に合わせて２つの貫通孔６が形成されている。
【０００３】
ブレースバー５の働きの１つとしては、耐振動性の向上が挙げられる。これは、コリオリ流量計１をラインに接続した際に外乱振動を無感のまま受け流す特性が要求されるからである。外乱振動は、はじめにフローチューブ２に同相振動として働くが、通常、コリオリ流量計１のピックオフ（位相差検出部）７はフローチューブ２に対向して設けられていることから、同相振動では相対位置が変わらず、外乱振動は位相差検出信号に影響しないことになる。しかし、振動エネルギーは熱エネルギーへの散逸が緩やかになるよう、振動が持続できる形態に移ることと、音叉状の一対の振動体をコリオリ流量計１が基本構造としていることから、次第に逆位相に移行することになる。逆相振動の成分は位相差検出信号に影響するので、この同相から逆相への振動エネルギーの変換を可能な限り阻止することが必要である。これには、フローチューブ２の同相と逆相振動の固有振動数を分離することが有効である。そのためにブレースバー５には、フローチューブ２の同相振動に対して柔軟、逆相振動に対しては高い剛性を保つこと、すなわちブレースバー５の平面をＸＹ平面とした場合に、Ｘ軸及びＹ軸回りの角変位に対する剛性が低くなるという構造上の特性、言い換えればピボット状の特性が求められる。
【０００４】
フローチューブ２の節位置は、ブレースバー５の位置、若しくはブレースバー５から固定端４の間に存在する。２本の平行したフローチューブ２を対向させる図２０のコリオリ流量計１においては合計４点の節が存在するが、この４点の節位置の相対関係は流体速度や密度、更には粘度が変化しても対称の関係を保つことが重要である。従って、節位置をブレースバー５の近傍に留めておけるだけの剛性が必要であり、さらにはブレースバー５自体の不要な共振がないようにブレースバー全体の剛性を高めて固有振動数を高くする必要がある。
【０００５】
ところで、フローチューブ２とブレースバー５との接合には、一般に金属組織への熱影響が最小で、且つ残留応力が少ない真空ロウ接合が選ばれる。図２１はフローチューブ２とブレースバー５との接合を断面で示したものである。この図では、フローチューブ２の振動側が図の上方（フローチューブ２の天頂側）となっている。また、フローチューブ２の固定される側（固定端）が図の下方となっている。上記の如く一般には、フローチューブ２とブレースバー５は真空炉によりロウ接合され、フローチューブ２とブレースバー５との間には、ロウ材が保持されるようになる。ブレースバー５の厚さ（肉厚、板厚）は、真空ロウ付けによるフローチューブ２とブレースバー５におけるロウの浸食度が等しくなることが望ましいので、熱容量の相対関係がほぼ等しくなるような厚みが選ばれ、結果としてフローチューブ２の肉厚とほぼ同等の厚さとなるのが一般的である。
【特許文献１】特開平８−３３８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロウ付けの重要な条件の１つに、接合する部材間の隙間の管理が知られている。隙間は０．２ｍｍ程度で一定であることが望ましいが、通常、フローチューブ２は引き抜きによって製造されることから、フローチューブ２の外径が大きくなるとこの寸法公差も大きくなってしまう。ブレースバー５の貫通孔６は、フローチューブ２の外径に合わせて形成されるため、大きな寸法公差によりフローチューブ２との隙間が大きくなると最適な条件が保てなくなり、また、ブレースバー５が薄肉であるとフローチューブ２との接触面積が少なくなることから、ロウが隙間に保持されずに落ちてしまうという不具合が生じ、この状態のままではブレースバー５としての機能を十分に発揮することができない等の問題点が生じてしまう。
【０００７】
上記問題点の対策として、ブレースバー５とフローチューブ２との接触面積を増やすことを目的にブレースバー５の厚みを増やすことが考えられる。しかしながら、分厚くなるブレースバーをこのまま用いることは、同相と逆相の固有振動数を効率良く離すことが困難であり、これが問題点になってしまう。ブレースバー５の厚みを単に増やすだけでは問題点の解消にならず、工夫が必要であると本願発明者は考えている。
【０００８】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数を効果的に分離して外乱振動の影響を低減することを可能とするコリオリ流量計を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明のコリオリ流量計は、一対のフローチューブと、該一対のフローチューブに跨り接合される板状のブレースバーとを備えるコリオリ流量計において、
フローチューブ最大振幅側を表面とし、前記ブレースバーの表面のみに、前記フローチューブとの各接合部分を各々一周するように囲み且つ前記各接合部分の間の中央位置で対称形状となる一対の凹状の環状溝を一又は複数形成し、前記表面からの前記環状溝の溝深さを前記ブレースバーの肉厚の１０〜６０％となる範囲で且つ前記ブレースバーの肉厚を前記フローチューブの肉厚の５０〜２００％となる範囲に設定し、
振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数の比を１．０７以上にして外乱振動の影響を低減することを特徴としている。
【００１０】
このような特徴を有する本発明によれば、板状のブレースバーの片面又は両面に、フローチューブと接合する部分から間を空けて一周するように環状溝が形成される。環状溝により、この円周上に曲げ剛性の低い部位が形成される。曲げ剛性の低い部位により、ブレースバーの平面をＸＹ平面と定義した場合、フローチューブのＸ軸回り、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性が低くなる。一方、環状溝の外側は剛性が確保された部分となり、この剛性によって振動の節位置が安定する。環状溝を形成することにより、ロウ付けにおけるロウを安定した状態に保持できるだけのフローチューブに対する接触面積を確保することが可能になる。
また、本発明によれば、ブレースバーの片面に環状溝が形成される場合の、同相と逆相の固有振動数の分離効率が良好となる溝深さが設定される。
【００１１】
請求項２記載の本発明のコリオリ流量計は、一対のフローチューブと、該一対のフローチューブに跨り接合される板状のブレースバーとを備えるコリオリ流量計において、
前記ブレースバーの表面及び裏面に、前記フローチューブとの各接合部分を各々一周するように囲み且つ前記各接合部分の間の中央位置で対称形状となる一対の凹状の環状溝を一又は複数形成し、前記表面及び前記裏面の各前記環状溝を、前記表面からの溝深さ及び前記裏面からの溝深さの合計を、前記ブレースバーの肉厚の３５〜８０％となる範囲で且つ前記ブレースバーの肉厚を前記フローチューブの肉厚の５０〜２００％となる範囲に設定し、
振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数の比を１．０７以上にして外乱振動の影響を低減することを特徴としている。
【００１２】
このような特徴を有する本発明によれば、板状のブレースバーの片面又は両面に、フローチューブと接合する部分から間を空けて一周するように環状溝が形成される。環状溝により、この円周上に曲げ剛性の低い部位が形成される。曲げ剛性の低い部位により、ブレースバーの平面をＸＹ平面と定義した場合、フローチューブのＸ軸回り、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性が低くなる。一方、環状溝の外側は剛性が確保された部分となり、この剛性によって振動の節位置が安定する。環状溝を形成することにより、ロウ付けにおけるロウを安定した状態に保持できるだけのフローチューブに対する接触面積を確保することが可能になる。
また、本発明によれば、ブレースバーの片面に環状溝が形成される場合の、同相と逆相の固有振動数の分離効率が良好となる溝深さが設定される。
【００１３】
請求項３記載の本発明のコリオリ流量計は、請求項１又は２に記載のコリオリ流量計において、
前記環状溝を前記フローチューブに重なり合わないように配置形成するとともに、隣り合う前記環状溝同士でも重なり合わないように配置形成することを特徴としている。
【００１４】
このような特徴を有する本発明によれば、環状溝としての機能が十分に発揮される。
【００１５】
請求項４記載の本発明のコリオリ流量計は、請求項１、２又は３に記載のコリオリ流量計において、前記環状溝を、断面角溝状または断面コ字状に形成したことを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の本発明のコリオリ流量計は、請求項１、２、３又は４に記載のコリオリ流量計において、前記フローチューブを、外径が７６．３ｍｍ、肉厚が５．２ｍｍ、前記環状溝を、溝内径が８４．３ｍｍ、溝幅が６．８ｍｍに形成したことを特徴としている。
【００１８】
このような特徴を有する本発明によれば、環状溝をブレースバーの片面に設けた場合と、環状溝をブレースバーの両面に対称に設けた場合ともに、目標とする周波数比１．０７以上の範囲におけるブレースバー厚さに対する環状溝の深さの割合が、３５％〜８０％の範囲である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数を効果的に分離して外乱振動の影響を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明のコリオリ流量計の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はブレースバーの斜視図である。また、図２は図１のフローチューブと環状溝を有するブレースバーとの接合位置における断面図である。さらに、図３はブレースバーをＸＹ平面としたときの説明図であり、（ａ）はＸ軸、Ｙ軸回りの角変位に係る説明図、（ｂ）はＸ軸、Ｙ軸方向の変位の説明図である。
【００２１】
図１において、本発明のコリオリ流量計（又は密度計）１１は、一対の門形のフローチューブ１２と、ドライブ（駆動部）１３と、一対のピックオフ（位相差検出部）１４と、上流側及び下流側のブレースバー１５と、マニホールド１６と、図示しない信号演算処理部及び励振回路部とを備えて構成されている。各構成部材の材質は、この技術分野において通常のものが用いられているものとする。また、各構成部材の配置も従来同様の配置であるものとする。本発明は、ブレースバー１５に特徴を有している。
【００２２】
図１及び図２において、ブレースバー１５は、２本の平行したフローチューブ（計測管）１２の最大振幅位置と固定端１７との間に設けられている。ブレースバー１５は、フローチューブ１２の上流側と下流側とにそれぞれ設けられており、対向するフローチューブ１２を繋ぐように、言い換えればこれらに跨るように設けられている。ブレースバー１５は、フローチューブ１２に対して接合されている。接合は、例えば真空ロウ接合によって行われている。
【００２３】
ブレースバー１５は、上面及び下面（表面及び裏面）が平坦な板形状の部材を先ず準備し、次いでこれに加工を施すことによって図示のような形状に形成されている。ブレースバー１５には、対向するフローチューブ１２の位置に合わせて２つの貫通孔１８が形成されている。貫通孔１８は、この部分でフローチューブ１２に対し接合されるようになっている。
【００２４】
また、ブレースバー１５には、各貫通孔１８を囲むように環状溝１９が形成されている。環状溝１９は、フローチューブ１２との接合部分の外側を各々一周するように形成されている。環状溝１９は、平面視円形で凹状に形成されている。環状溝１９は、特に限定するものでないが、ここではブレースバー１５の上面（表面）２０に形成されている。環状溝１９は、所定の溝深さを有するように形成されている。
【００２５】
貫通孔１８及び環状溝１９は、図示の如く、ブレースバー１５の中央位置で対称形状となるように配置形成されている。環状溝１９同士は、重なり合うことのないように配置形成されている（環状溝１９はフローチューブ１２に対しても接しないものとする）。
【００２６】
本発明によれば、板状のブレースバー１５の片面（後述するが両面であっても良いものとする）に、フローチューブ１２と接合する部分から間を空けて一周するように環状溝１９が形成される。環状溝１９により、後述するが、この円周上に曲げ剛性の低い部位が形成される。曲げ剛性の低い部位が形成されることにより、ブレースバー１５の平面をＸＹ平面と定義した場合、フローチューブ１２のＸ軸回り、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性が低くなる。一方、環状溝１９の外側は剛性が確保された部分となる。この剛性によって振動の節位置は安定するようになる。
【００２７】
本発明によれば、環状溝１９を形成することにより、後述するが、ロウ付けにおけるロウを安定した状態に保持できるだけのフローチューブ１２に対する接触面積を確保することができるようになる。
【００２８】
以下、ブレースバー１５についての詳細を説明する。図３はブレースバーをＸＹ平面としたときの説明図であり、（ａ）はＸ軸、Ｙ軸回りの角変位に係る説明図、（ｂ）はＸ軸、Ｙ軸方向の変位の説明図である。図３では、フローチューブ１２とブレースバー１５との接合部に着目し、フローチューブ１２が角変位した際の、又は変位した際の環状溝１９の働きについて説明する。
【００２９】
図３において、フローチューブ１２の管軸に直交する面とブレースバー１５の平面とが一致しており、これをＸＹ平面と定義する。図３（ａ）に示す如くフローチューブ１２の管軸上で且つブレースバー１５の中央において、Ｘ軸、Ｙ軸回りの角変位が生じた場合を考えると、環状溝１９を半径方向に見て曲げの力が作用することから、ここでの構造は角変位に対して剛性が低いことが分かる。図３（ｂ）はＸＹ平面に平行な変位に対して、環状溝１９には引っ張り応力、圧縮応力、及び剪断応力が作用することになるが、環状溝１９の形成による剛性低下の影響は少ない。
【００３０】
図４及び図５を参照しながら環状溝１９による特性が同相振動と逆相振動との固有振動数を分離することに関してどのように作用するかを説明する。図４は、溝なしブレースバーの同相、逆相振動に及ぼす作用に係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。また、図５は、環状溝を有するブレースバーの同相、逆相振動に及ぼす作用に係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【００３１】
図４に示す如く、溝なしブレースバー、すなわち従来のブレースバー５の、特に同相振動において、角変位に対する剛性は高く、また、従来のブレースバー５自体の水平方向の移動も小さいことから、同相振動の固有振動数は高いままとなる。一方、図５に示す如く環状溝１９を有するブレースバー１５の場合、特に同相振動において、角変位に対する剛性が低くなり、また、ブレースバー１５自体の水平方向の移動量も大きくなることから、同相振動の固有振動数は低くなる。従って、環状溝１９を有するブレースバー１５は、溝なしとなる従来のブレースバー５と比べて同相振動と逆相振動との固有振動数の分離が効率良く行えるということが分かる。
【００３２】
図６は、フローチューブのＸ方向一次振動におけるブレースバーの働きに係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。また、図７は、ブレースバーに及ぼす作用に係る図であり、（ａ）は環状溝を有するブレースバーの斜視図、（ｂ）は比較例として挙げるブレースバーの斜視図である。
【００３３】
図６（ａ）に示す如く、フローチューブ１２のＸ方向一次振動（同相振動）において、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性は低くなる。一方、図６（ｂ）に示す如く、逆相振動の場合では、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性は低いままで、引っ張りや圧縮に対しては剛性が高くなる（図７（ａ）の矢印２１方向の引っ張りや圧縮に対して剛性が高くなる。尚、図７（ｂ）に示す如くの開口部２２を有する比較用のブレースバー２３にあっては、矢印２４方向の引っ張りや圧縮に対して剛性が低くなる）。ブレースバー１５に環状溝１９（図１（ｂ）参照）を形成することにより、同相振動に対しては剛性が低く、逆相振動に対しては剛性が高くなるので、固有振動数の分離が効率良く行えることが分かる。
【００３４】
図８は、フローチューブのＸ方向二次振動におけるブレースバーの働きに係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【００３５】
図８（ａ）に示す如く、フローチューブ１２のＸ方向二次振動（同相振動）において、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性が低く曲げ易くなる。一方、図８（ｂ）に示す如く、逆相振動の場合では、Ｙ軸回りの角変位に対する剛性は低いが、引っ張りや圧縮に対しては剛性が高くなる。また、ブレースバー１５の部分では、曲げだけでなく捩れの要素も加わるが、ピボット状の特性を持つのでフローチューブ１２の節位置が安定する（図７（ａ）の矢印２１方向の引っ張り圧縮に対して、また、矢印２５方向の捩れに対して剛性が高くなる。尚、図７（ｂ）に示す如くの開口部２２を有する比較用のブレースバー２３にあっては、矢印２４方向の引っ張り圧縮に対して、また、矢印２５方向の捩れに対して剛性が低くなる）。ブレースバー１５に環状溝１９（図１（ｂ）参照）を形成することにより、同相振動に対しては剛性が低く、逆相振動に対しては剛性が高くなるので、固有振動数の分離が効率良く行えることが分かる。
【００３６】
図９は、フローチューブのＹ方向一次振動におけるブレースバーの働きに係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【００３７】
図９（ａ）に示す如く、フローチューブ１２のＹ方向一次振動（同相振動）において、Ｘ軸回りの角変位に対する剛性は低くなる。一方、図９（ｂ）に示す如く、逆相振動の場合では、捩れに対しての剛性が高くなる（図７（ａ）の矢印２６、２７方向の捩れに対して剛性が高くなる。尚、図７（ｂ）に示す如くの開口部２２を有する比較用のブレースバー２３にあっては、矢印２８、２９方向の捩れに対して剛性が低くなる）
【００３８】
図１０は、Ｘ方向一次同相振動とＸ方向一次逆相振動とが分離されている事例を示すグラフである。具体的には、コリオリ流量計１（図１参照）の各種振動モードにおいて外乱振動による影響を振動試験機で調べた一例を示すグラフである。
【００３９】
図１０において、ここではＸ方向一次振動の同相と逆相のみを示している。図中のグラフの横軸は時間であり、Ｘ方向加振０．３Ｇ一定で２４．２５Ｈｚ／ｍｉｎの割合で周波数を増加させた結果である。影響度は、流量出力のゼロ点の変化で表している。左側の縦軸は流量出力であり、右側の縦軸は周波数である。
【００４０】
流量出力（ゼロ点）は、Ｘ方向一次同相１１１Ｈｚ及びＸ方向一次逆相１１９Ｈｚで影響を受けているが、互いの周波数間には全く影響の無い周波数領域が存在しているのが分かる。すなわち、同相振動モードと逆相振動モードは、完全に分離していると言える。ちなみに、その周波数比（逆相振動周波数／同相振動周波数）は１．０７という結果となっている。
【００４１】
図１１は、Ｘ方向一次同相振動とＸ方向一次逆相振動とが干渉している事例を示すグラフである。詳細には、図１１は図１０と同じチューブ幾何形状で、ブレースバーと固定端とをより近接させ、同相振動と逆相振動の周波数を近づけた事例を示すグラフである。
【００４２】
図１１は、図１０と同じＸ方向加振０．３Ｇ一定で２４．２５Ｈｚ／ｍｉｎの割合で周波数を増加させた結果である。流量出力（ゼロ点）は、Ｘ方向一次同相１１６．５Ｈｚ及びＸ方向一次逆相１２０Ｈｚで影響を受けているが、互いの周波数間に連成周波数１１８Ｈｚが新たに生じており、これが流量出力に影響として現れていることが分かる。すなわち、同相振動モードと逆相振動モードが分離せず干渉していることが分かる。ちなみに、その周波数比（逆相振動周波数／同相振動周波数）は１．０３という結果となっている。尚、図１０と図１１とで流量出力値のシフトの正負が逆方向なのは、流量計の個体差によるものである。図１０及び図１１は、Ｘ方向一次振動の事例であるが、他の振動モードの同相と逆相の関係においても同様のことが言え、ここでは省略するものとする。
【００４３】
図１２は、溝なしブレースバーにおけるブレースバー厚さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【００４４】
図１２では、特に図示しないが、フローチューブを図１に示す如く門形形状とし、一例としてブレースバーからフローチューブ天頂までの距離を６７１ｍｍ、ブレースバーから固定端までが１０３ｍｍ、門形の幅を６１０ｍｍ、曲げ半径を２００ｍｍ、フローチューブの外径を７６．３ｍｍ、フローチューブの肉厚を５．２ｍｍとした場合において、各種振動モードの周波数比（逆相振動周波数／同相振動周波数）がブレースバーの厚さを変化させた際にどのように変わるかをＦＥＭによるシミュレーションによって明らかにしたものである。ブレースバーの厚みは、２ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍ、１３ｍｍの４段階に変えている。フローチューブ内の流体を水とした場合の結果を図１２（ａ）に、フローチューブ内の流体を空気とした場合の結果を図１２（ｂ）に示している。
【００４５】
図１２（ａ）、（ｂ）共にＸ方向振動は一次二次モードともブレースバーの厚さが増すに従い周波数比が下がっていることが分かる。これに対しＹ方向一次モード振動はブレースバーの厚さが増すに従い周波数比が上がっていることが分かる。耐振特性を良くするためには、上記の如く周波数比を１．０７以上とする必要がある。このため、周波数分離に有効なブレースバーの厚みは、図１２（ａ）、（ｂ）に示す如く、フローチューブの肉厚の０．５倍〜１．５倍の範囲となる（フローチューブ内の流体密度により若干範囲が異なる）。
【００４６】
通常のコリオリ流量計で用いられるブレースバーの厚みはフローチューブの肉厚の１倍程度であるので、上記０．５倍〜１．５倍の範囲内であり、従来ではほぼ最適な選択であることが分かる。しかしながら口径が大きいコリオリ流量計の場合は、フローチューブに接合される部分のブレースバーの厚みを増す必要がある（ロウ付けの最適な条件を満足させるため）ことから、本発明は次のような点に着目している。それは、ブレースバーのフローチューブに接している部分以外の肉厚を減らすことである。ブレースバーには通常は機械加工が施されることから、フローチューブから一定の距離をおいた位置に一周の溝となる環状溝を設けることによって、周波数分離に有効なブレースバーの厚みと、ロウ付けに有効なブレースバーの厚みの両方を満足させることを狙っている。
【００４７】
フローチューブから一定の距離をおいた位置に機械加工によって環状溝を設ける場合を考えると、最も単純な加工は円形の溝であり、この円形の溝にあってはブレースバーの片面（上面２０又は下面３０）や両面に加工する２通りの加工位置が考えられる。
【００４８】
図１３は、片面に環状溝を有するブレースバーの溝深さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【００４９】
より具体的に説明すると、図１３には、環状溝をブレースバーの片面（ここではフローチューブの天頂側となる上面２０）に設けた場合を想定し、環状溝の最適な深さを決定するために、各種振動モードの周波数比（逆相振動周波数／同相振動周波数）を目安にしてＦＥＭによりシミュレーションを行った結果が示されている。図中のグラフの横軸は、ブレースバーの厚さに対する環状溝の、上面２０からの深さの割合（％）が示されている。ブレースバー以外の幾何形状は上記同様としており、ブレースバーの厚みをフローチューブの肉厚５．２ｍｍの１．９２倍の１０ｍｍとするとともに、溝内径が８４．３ｍｍ、溝幅が６．８ｍｍとなる環状溝を設け、溝深さを０（溝無し）、２５％、５０％、７５％と段階的に変化させている。フローチューブ内に水を流した場合の結果を図１３（ａ）に、空気を流した場合の結果を図１３（ｂ）に示している。
【００５０】
図中のグラフから、目標とする周波数比１．０７以上の範囲は、１０％〜６０％の範囲であることが分かる。ここでＸ方向の振動モードに着目すると、ブレースバーの厚さに対する溝深さの割合が２５％の場合で一次振動と二次振動とにおいて周波数分離が最大の効果が得られていることが分かる。一方、Ｙ方向の一次振動モードに着目すると、図１３（ｂ）に示す如く、２５％の溝深さの時の周波数の分離効率が低くなっていることが分かる。よって、総合的には５０％の溝深さが好適であると判断することができる。
【００５１】
図１４は、両面に環状溝を有するブレースバーの溝深さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【００５２】
より具体的に説明すると、図１４には、ブレースバーの両面（上面２０及び下面３０）に環状溝を対称に設けた場合の最適な溝深さをＦＥＭにより明らかにした結果が示されている。シミュレーションの条件としては、ブレースバーの環状溝以外は上記同様の条件としている。ブレースバーの両面に、溝内径が８４．３ｍｍ、溝幅が６．８ｍｍとなる環状溝を設け、溝深さ（両面の溝深さの合計）を０（溝無し）、３０％、５０％、８０％と段階的に変化させている。フローチューブ内に水を流した場合の結果を図１４（ａ）に、空気を流した場合の結果を図１４（ｂ）に示している。
【００５３】
図中のグラフから、ブレースバーの厚さに対する溝深さの割合が５０％の場合でＸ方向の一次振動と二次振動、Ｙ方向の一次振動において周波数分離が最大の効果が得られていることが分かる。これによると、目標とする周波数比１．０７以上の範囲は、３５％〜８０％の範囲であることが分かる。
【００５４】
図１３及び図１４によると、ブレースバーに環状溝を設ける場合において、同相振動と逆相振動数の分離が最も効率良く達成することができるものは、ブレースバーの両面にブレースバーの厚さに対する溝深さの割合が５０％となる環状溝を設けることであることが分かる。
【００５５】
ブレースバーの厚さをフローチューブの肉厚の１．９２倍とし、片面の溝深さをブレースバーの５０％とした場合においても、目標とする周波数比１．０７以上を満たしていることは既に説明したが、ブレースバーの厚さが１．９２倍より大きい場合、若しくは１．９２倍より小さい場合でどのように周波数比が変化するかを以下で確認する。
【００５６】
図１５は、片面に環状溝（溝深さをブレースバーの肉厚の５０％に設定）を有するブレースバーの厚さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【００５７】
より具体的に説明すると、図１５には、ブレースバーの片面に環状溝を設け、この環状溝の溝深さをブレースバーの肉厚の５０％の深さの割合で一定とし、そして、ブレースバーの厚みを変化させた場合の周波数比の変化結果が示されている。フローチューブ内に水を流した場合の結果を図１５（ａ）に、空気を流した場合の結果を図１５（ｂ）に示している。
【００５８】
図中のブレースバー厚さ／フローチューブ肉厚が１．９２での値（中央値）は、図１３（ａ）及び（ｂ）においてそれに相当する値と同一である。図によるとＸ方向振動に関しては一次振動、二次振動共にブレースバーの厚さが増えると周波数分離が困難になっていき、Ｙ方向一次振動に関してはブレースバーの厚さが増えるに従い、周波数の分離効果が高まることは図１２の場合と同様である。但し、周波数比１．０７以上を目標とすると、ブレースバーの厚さの上限がフローチューブの肉厚の２倍程度にまで高くなっていることが分かる。言い換えれば、片面に設けた環状溝の溝深さをブレースバーの厚さの５０％とすると、ブレースバーの厚さはフローチューブの肉厚の１．５倍程度がそれまでの上限（環状溝が無い場合）であったものを２倍程度まで増やすことができることになる。
【００５９】
以上、図１ないし図１５を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、ブレースバー１５に環状溝１９を形成する構造のコリオリ流量計１であることから、振動の節を安定して形成するに足りる剛性を確保しつつ、各種振動モードの同相と逆相の固有振動数を効果的に分離して外乱振動の影響を低減することができるという効果を奏する。
【００６０】
ここで環状溝１９の形状等について補足説明をすると、図２に示す如くの断面形状（角溝状、又はコ字状）の他に、次のような断面形状に形成しても良いものとする。図１６は、環状溝の断面形状の変形例を示す断面図である。
【００６１】
図１６（ａ）及び（ｂ）はＶ溝状となる環状溝１９を示している。図１６（ｃ）はレ溝状となる環状溝１９を示している。図１６（ｄ）はＭ溝状となる環状溝１９を示している。図１６（ｅ）はＵ溝状となる環状溝１９を示している。図１６（ｆ）は角溝状で二重となる環状溝１９を示している。図１６（ｇ）は角溝状で両面となる環状溝１９を示している。図１６（ｈ）はＶ溝状で両面となる環状溝１９を示している。
【００６２】
この他、図１７に示す如く、環状溝１９の外径を上面２０と下面３０とで異なるものとしたり、図１８に示す如く、環状溝１９の内外径を上面２０と下面３０とで異なるものとしたり、図１９に示す如く、環状溝１９の中心軸をフローチューブ１２の中心からずらしたりしても良いものとする（図１９の場合、上面２０の環状溝１９と下面３０の環状溝１９とが位置関係上、上下で重なり合うと、この部位は剛性が最も低くなることから、円周方向に剛性分布を意図的に配置することができるようになるという利点を有する）。
【００６３】
この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のコリオリ流量計の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はブレースバーの斜視図である。
【図２】図１のフローチューブと環状溝を有するブレースバーとの接合位置における断面図である。
【図３】ブレースバーをＸＹ平面としたときの説明図であり、（ａ）はＸ軸、Ｙ軸回りの角変位に係る説明図、（ｂ）はＸ軸、Ｙ軸方向の変位の説明図である。
【図４】溝なしブレースバーの同相、逆相振動に及ぼす作用に係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【図５】環状溝を有するブレースバーの同相、逆相振動に及ぼす作用に係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【図６】フローチューブのＸ方向一次振動におけるブレースバーの働きに係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【図７】ブレースバーに及ぼす作用に係る図であり、（ａ）は環状溝を有するブレースバーの斜視図、（ｂ）は比較例として挙げるブレースバーの斜視図である。
【図８】フローチューブのＸ方向二次振動におけるブレースバーの働きに係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【図９】フローチューブのＹ方向一次振動におけるブレースバーの働きに係る図であり、（ａ）は同相振動の時の図、（ｂ）は逆相振動の時の図である。
【図１０】Ｘ方向一次同相振動とＸ方向一次逆相振動とが分離されている事例を示すグラフである。
【図１１】Ｘ方向一次同相振動とＸ方向一次逆相振動とが干渉している事例を示すグラフである。
【図１２】溝なしブレースバーにおけるブレースバー厚さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【図１３】片面に環状溝を有するブレースバーの溝深さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【図１４】両面に環状溝を有するブレースバーの溝深さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【図１５】片面に環状溝（溝深さをブレースバーの肉厚の５０％に設定）を有するブレースバーの厚さに対する周波数比（逆相／同相）の変化に係るグラフ等であり、（ａ）はフローチューブ内の流体が水の場合のグラフ、（ｂ）はフローチューブ内の流体が空気の場合のグラフ、（ｃ）は周波数比（逆相／同相）の変化を示す表である。
【図１６】環状溝の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図１７】環状溝の外径を上下面で異なるものとした例を示す断面図である。
【図１８】環状溝の内外径を上下面で異なるものとした例を示す断面図である。
【図１９】環状溝の中心軸をフローチューブの中心からずらした場合の例を示す断面図である。
【図２０】従来例のコリオリ流量計の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はブレースバーの斜視図である。
【図２１】図２０のフローチューブとブレースバーとの接合位置における断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  コリオリ流量計
１２  フローチューブ
１３  ドライブ
１４  ピックオフ
１５  ブレースバー
１６  マニホールド
１７  固定端
１８  貫通孔
１９  環状溝
２０  上面（表面）
３０  下面（裏面）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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