[發明專利]科氏流量計有效

申請號：	200980100628.6	申請日：	2009-06-05
公開（公告）號：	CN101910804A	公開（公告）日：	2010-12-08
發明（設計）人：	島田英樹	申請（專利權）人：	株式會社奧巴爾
主分類號：	G01F1/84	分類號：	G01F1/84
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	閆小龍;李家麟
地址：	日本***	國省代碼：	日本;JP
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摘要：
搜索關鍵詞：	流量計
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及通過對與作用于流管的科氏(Coriolis)力成比例的相位差和/或振動頻率進行檢測而得到被測量流體的質量流量和/或密度的科氏流量計。

背景技術

科氏流量計是利用如下性質的質量流量計：支撐被測量流體所流通的流管的一端或兩端，在圍繞該支撐點在與流管的流動方向垂直的方向上施加振動時，作用于流管(以下，將被施加振動的流管稱為流量管)的科氏力與質量流量成比例。科氏流量計是公知的流量計，科氏流量計的流量管的形狀大致被分為直管式和彎曲管式。

而且，科氏流量計是一種質量流量計，在兩端支撐被測量流體流動的測定管，在相對于支撐線成直角的方向上交變驅動被支撐的測定管的中央部時，在測定管的兩端支撐部與中央部之間的對稱位置對與質量流量成比例的相位差信號進行檢測。相位差信號雖然是與質量流量成比例的量，但是當使驅動頻率固定時，相位差信號能夠作為測定管的觀測位置的時間差信號被檢測出。

當使測定管的交變驅動的頻率與測定管的固有的振動頻率相等時，能夠得到與被測量流體的密度相應的固定的驅動頻率，能夠以較小的驅動能量進行驅動，因此，最近一般以固有振動頻率驅動測定管，相位差信號作為時間差信號被檢測出。

直管式的科氏流量計構成為，在向兩端被支撐的直管的中央部直管施加垂直方向的振動時，能夠在直管的支撐部與中央部之間得到由科氏力引起的直管的位移差、即相位差信號，根據該相位差信號檢測質量流量。這樣的直管式的科氏流量計具有簡單、小型且牢固的結構。但是，也具有不能獲得高的檢測靈敏度的問題。

與此相對，彎曲管式的科氏流量計能夠選擇用于有效地取出科氏力的形狀，在這方面比直管式的科氏流量計優越，實際上能夠檢測出高靈敏度的質量流量。而且，就彎曲管式的科氏流量計而言，已知有具備一根流量管的方式(例如參照專利文獻1)、具備兩根流量管的方式(例如參照專利文獻2)、以及在使一根流量管成環狀的狀態下具備的方式(例如參照專利文獻3)等。

專利文獻1：日本專利特公平4-55250號公報

專利文獻2：日本專利第2939242號公報

專利文獻3：日本專利第2951651號公報

發明要解決的問題

但是，作為用于驅動流量管的驅動單元，一般組合使用線圈和磁鐵。就該線圈和磁鐵的安裝而言，安裝在相對于流量管的振動方向未偏置的位置，這利于使線圈與磁鐵的位置關系的偏離最小，因此在上述專利文獻2中公開的那樣的并排的兩根流量管被安裝為夾著線圈和磁鐵的狀態。因此，相對的兩根流量管的距離被設計為至少離開夾著線圈和磁鐵的量。

在兩根流量管在分別平行的面內存在的、口徑較大科氏流量計或流量管的剛性較高的科氏流量計的情況下，有必要提高驅動單元的功率，因此必須將大的驅動單元夾在兩根流量管之間。因此，在作為流量管的根部的固定端部中，以該流量管彼此的距離必然變寬的方式設計。

如圖6所示，一般的科氏流量計1具有兩根U字管狀的管2、3的檢測器4和轉換器5。

在檢測器4的測定管2、3安裝有施振器6、速度傳感器7和溫度傳感器8，分別與轉換器5連接。

科氏流量計轉換器5構成為包括：相位測量部11、溫度測量部12和驅動控制部13。

相位測量部11按下述方式構成。

在進行信號處理的數字化時，科氏流量計的相位測量11在對一對速度傳感器的信號進行A/D轉換并進行數字轉換處理后，求取轉換得到的信號的相位差。

接著，對溫度測量部12的測量方法進行說明。

在科氏流量計中設置有用于管溫度的補償的溫度傳感器。一般使用電阻型溫度傳感器，通過測量電阻值而計算出溫度。

驅動控制部13向安裝在測定管的施振器6發送規定的模式的信號，使得管2、3能夠進行諧振振動。

在現有的驅動電路中，多采用構成為正反饋環的模擬式的驅動電路，電路構成部件根據管的形狀等而不同，因此難以形成為共用的轉換器的結構。

進一步，因為形成與上述相位測量部12獨立的結構，所以不能管理性能功能，倒是作為利用科氏力的原理(相位測量)的測量單元的一個構成部件而被應用，實際情況是沒有有效地擴張其優良的功能。

現有的驅動電路由模擬電路構成。該現有的驅動電路的結構具有圖7所示的結構。