JP2003503722A - コリオリ流量計のバランスバー - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
直管型コリオリ流量計のバランスバーに関する発明である。バランスバーはこれと一体的な流量計の多数の部分を与える工程によって製造されるのが好ましい。これらの一体的な要素はバランスバーの各々の端部における受けバーと、横方向の振動の振動数を上昇させるためのバランスバーの各々の側におけるリブ要素と、バランスバー及びこれに取り囲まれる流管に駆動源を装着するのを容易にするための面と、バランスバー及び受けバーに検出器を装着するのを容易にするための面と、駆動モードと第２の曲げモードでのバランスバーの共振振動数を低下させる空所とを含む。一体的な質量によりバランスバーの振動の振幅が流管の振動の振幅より小さくなる。第２の曲げモードでのバランスバーの共振振動数を低下させる要素がまた密度によらない流量計の較正ファクターを形成する。バランスバーはバランスバー全体が形成される鋳造工程によって形成されるのが理想的であるが、上記の一体的な要素の一部または全てを有する流量計を形成する機械加工を含むいずれの工程によって製造されてもよい。
Description
【０００１】
【技術分野】 本発明は、コリオリ流量計に関し、より詳細には、コリオリ流量
計のバランスバーに関する。本発明はまた、単管式コリオリ流量計のバランスバ
ーの製造方法に関する。
計のバランスバーに関する。本発明はまた、単管式コリオリ流量計のバランスバ
ーの製造方法に関する。
【０００２】
【技術的問題点】 コリオリ流量計は、流管が共振振動数で振動させられる際に
物質が流れて通る流管によって特徴づけられる。物質が流れていない時に、流管
上のあらゆる点は流管上の他のどの点とも位相を合わせて振動する。流管上の異
なる点に配置された２つのピックオフ手段（通常は速度センサー）が、物質が流
れない時に同じ位相を有し物質が流れる時に位相差を有する正弦波状信号を生成
する。この位相差は振動する管を通る物質の流れによって生ずる。流管の長さ方
向の任意の２つの点の間の位相差の大きさは物質の流れの質量流量に比例する。
コリオリ質量流量計はこの位相差を決定して質量流量と、物質の流れに関する他
の情報とをともに示す出力信号を生成する信号処理を用いる。
物質が流れて通る流管によって特徴づけられる。物質が流れていない時に、流管
上のあらゆる点は流管上の他のどの点とも位相を合わせて振動する。流管上の異
なる点に配置された２つのピックオフ手段（通常は速度センサー）が、物質が流
れない時に同じ位相を有し物質が流れる時に位相差を有する正弦波状信号を生成
する。この位相差は振動する管を通る物質の流れによって生ずる。流管の長さ方
向の任意の２つの点の間の位相差の大きさは物質の流れの質量流量に比例する。
コリオリ質量流量計はこの位相差を決定して質量流量と、物質の流れに関する他
の情報とをともに示す出力信号を生成する信号処理を用いる。
【０００３】
コリオリ流量計は１本の流管及びこれに組み合わされた１本のバランスバーを
有するか、あるいは複数本の流管を有するであろう。コリオリ流量計の振動構造
は動的にバランスされた系からなることが重要である。１対の流管を有するコリ
オリ流量計において、流管は動的バランス系を形成するように反対の位相になっ
て振動する。単管式流量計において、流管は動的バランス系を形成するように組
み合わされたバランスバーと反対の位相になって振動する。
有するか、あるいは複数本の流管を有するであろう。コリオリ流量計の振動構造
は動的にバランスされた系からなることが重要である。１対の流管を有するコリ
オリ流量計において、流管は動的バランス系を形成するように反対の位相になっ
て振動する。単管式流量計において、流管は動的バランス系を形成するように組
み合わされたバランスバーと反対の位相になって振動する。
【０００４】
コリオリ流量計の振動系は物質が充満した流管を含む振動要素の共振振動数で
動作する。複管式流量計においてこの要請は、２本の流管が同じものであり両方
とも流れる物質を収容しているために同じ共振振動数を有するので、問題がない
。しかしながら、単管式流量計がこの要請に適合するのには問題がある。流管と
これを取り囲むバランスバーとは異なる物理的及び振動の特性を有する、異なる
構造体である。流管はバランスバーに対して比較的小さい直径を有する円筒形要
素である。従来技術の流量計において、バランスバーはより大きい同心状の円筒
形管である。同じ長さの円筒の場合、直径が増大すると、質量より剛性が速い速
度で増大する。それゆえバランスバー（質量が付加されていない）は物質が充満
した流管より高い共振振動数を有する。バランスバーと物質が充満した流管とが
同じ共振振動数を有するのが望ましいので、従来技術の流量計は流管よりもバラ
ンスバーの共振振動数を低下させるためにバランスバーに錘を取り付けるという
ような手段を用いていた。このような装置が米国特許第５６９１４８５号及び第
５７９６０１２号に示されている。このような従来技術の装置はバランスバーの
共振振動数を流管の共振振動数に合わせるのに効果的であるが、付加される質量
のような機械的手段は煩雑で経費を要する構造になる。さらに、測定される流体
の密度が特に高かったり、低かったりすると、バランスされた構造を維持するた
めに、特殊な錘が必要である。
動作する。複管式流量計においてこの要請は、２本の流管が同じものであり両方
とも流れる物質を収容しているために同じ共振振動数を有するので、問題がない
。しかしながら、単管式流量計がこの要請に適合するのには問題がある。流管と
これを取り囲むバランスバーとは異なる物理的及び振動の特性を有する、異なる
構造体である。流管はバランスバーに対して比較的小さい直径を有する円筒形要
素である。従来技術の流量計において、バランスバーはより大きい同心状の円筒
形管である。同じ長さの円筒の場合、直径が増大すると、質量より剛性が速い速
度で増大する。それゆえバランスバー（質量が付加されていない）は物質が充満
した流管より高い共振振動数を有する。バランスバーと物質が充満した流管とが
同じ共振振動数を有するのが望ましいので、従来技術の流量計は流管よりもバラ
ンスバーの共振振動数を低下させるためにバランスバーに錘を取り付けるという
ような手段を用いていた。このような装置が米国特許第５６９１４８５号及び第
５７９６０１２号に示されている。このような従来技術の装置はバランスバーの
共振振動数を流管の共振振動数に合わせるのに効果的であるが、付加される質量
のような機械的手段は煩雑で経費を要する構造になる。さらに、測定される流体
の密度が特に高かったり、低かったりすると、バランスされた構造を維持するた
めに、特殊な錘が必要である。
【０００５】
従来技術の単管式流量計に関する他の問題は、バランスバーとして円筒形部材
を用いるためにコリオリ撓み信号の振動数に近接した望ましくない振動数が発生
することである。コリオリ信号は流量計の第１の曲げモード（駆動振動数）に等
しい振動数を有している。コリオリ撓み信号は大きい振幅でその振動数が不要な
振動から分離されるのが効果的な信号処理には望ましい。これにより信号処理回
路が望ましくない信号からの干渉を受けずにコリオリ撓み信号を処理できるよう
になる。円筒は全ての振動面において等しい振動数を有する対称的な構造である
ので、円筒形バランスバーを用いるのは問題になる。円筒形バランスバーは振動
数がコリオリ撓み信号に等しい、望ましくない横方向の振動（駆動平面に垂直な
）を有し得る。
を用いるためにコリオリ撓み信号の振動数に近接した望ましくない振動数が発生
することである。コリオリ信号は流量計の第１の曲げモード（駆動振動数）に等
しい振動数を有している。コリオリ撓み信号は大きい振幅でその振動数が不要な
振動から分離されるのが効果的な信号処理には望ましい。これにより信号処理回
路が望ましくない信号からの干渉を受けずにコリオリ撓み信号を処理できるよう
になる。円筒は全ての振動面において等しい振動数を有する対称的な構造である
ので、円筒形バランスバーを用いるのは問題になる。円筒形バランスバーは振動
数がコリオリ撓み信号に等しい、望ましくない横方向の振動（駆動平面に垂直な
）を有し得る。
【０００６】
従来技術の流量計は円筒形バランスバーに取り付けられた錘のような要素を用
いるということが問題になる。錘はバランスバーの共振振動数を低下させること
ができるが、所望の振動数と不要な振動数とを分離することには寄与するところ
がない。錘を用いるのは経費を要し、望ましくなく、流量計の密度範囲を制限す
る。
いるということが問題になる。錘はバランスバーの共振振動数を低下させること
ができるが、所望の振動数と不要な振動数とを分離することには寄与するところ
がない。錘を用いるのは経費を要し、望ましくなく、流量計の密度範囲を制限す
る。
【０００７】
円筒形バランスバーにピックオフ及び駆動源を装着することが従来技術の単管
式流量計における他の問題である。ピックオフ及び駆動源は磁石とコイルとの組
合せからなり、磁石が流管に装着され、コイルがバランスバーに装着される。バ
ランスバーへのコイルの装着はコイルがバランスバーに取り付けられるようにす
るため特殊な機械加工作業を必要とする。円筒形の面への装着は困難なのでバラ
ンスバーに平坦面が加工される。ねじを装着するために孔を穿設しタップ加工す
る必要がある。平坦面を加工した後にねじ溝のために十分な壁厚がないという問
題が生ずる。最後に磁石がバランスバーの壁部を通ってコイルの中心部に突出で
きるように平坦面の中心に大きい孔が加工される必要がある。これは煩雑で時間
及び経費を要する工程である。それからコイルが円筒形バランスバーの面に嵌込
まれなければならない。その結果、各々の異なる流量計は異なるコイルを必要と
する。平坦部を用いることにより多くのコリオリ流量計に標準コイルが用いられ
るようになる。
式流量計における他の問題である。ピックオフ及び駆動源は磁石とコイルとの組
合せからなり、磁石が流管に装着され、コイルがバランスバーに装着される。バ
ランスバーへのコイルの装着はコイルがバランスバーに取り付けられるようにす
るため特殊な機械加工作業を必要とする。円筒形の面への装着は困難なのでバラ
ンスバーに平坦面が加工される。ねじを装着するために孔を穿設しタップ加工す
る必要がある。平坦面を加工した後にねじ溝のために十分な壁厚がないという問
題が生ずる。最後に磁石がバランスバーの壁部を通ってコイルの中心部に突出で
きるように平坦面の中心に大きい孔が加工される必要がある。これは煩雑で時間
及び経費を要する工程である。それからコイルが円筒形バランスバーの面に嵌込
まれなければならない。その結果、各々の異なる流量計は異なるコイルを必要と
する。平坦部を用いることにより多くのコリオリ流量計に標準コイルが用いられ
るようになる。
【０００８】
円筒形バランスバーを用いる従来技術の直管型コリオリ流量計の他の問題は、
バランスバーの端部に受けバーという別個の要素が取り付けられなければならな
いことである。受けバーはバランスバーの縦方向の軸に垂直な平面を有するリン
グ状の要素である。各々の受けバーの外周は各々の端部においてバランスバーの
内壁に取り付けられている。各々の受けバーは受けバーを通って突出し末端が端
側フランジになっている流管を受け入れるための中心の開口を有する。受けバー
は従来その外周でバランスバーに、内周で流管にろう付けないし溶接されている
。受けバーは受けバー及び流管が単一の振動構造体として連結されるようにする
経路となる。受けバーと他の部分との間の接合部の一体性が重要である。４つの
ろう付けあるいは溶接された接合部のいずれかが不完全であるか、他の欠陥があ
る場合、流量計の性能及び信頼性が低下する。４つの接合部が重要な領域にある
ことが問題となる。
バランスバーの端部に受けバーという別個の要素が取り付けられなければならな
いことである。受けバーはバランスバーの縦方向の軸に垂直な平面を有するリン
グ状の要素である。各々の受けバーの外周は各々の端部においてバランスバーの
内壁に取り付けられている。各々の受けバーは受けバーを通って突出し末端が端
側フランジになっている流管を受け入れるための中心の開口を有する。受けバー
は従来その外周でバランスバーに、内周で流管にろう付けないし溶接されている
。受けバーは受けバー及び流管が単一の振動構造体として連結されるようにする
経路となる。受けバーと他の部分との間の接合部の一体性が重要である。４つの
ろう付けあるいは溶接された接合部のいずれかが不完全であるか、他の欠陥があ
る場合、流量計の性能及び信頼性が低下する。４つの接合部が重要な領域にある
ことが問題となる。
【０００９】 それゆえ、単管式コリオリ流量計におけるバランスバーとし
て円筒形部材を用いることは、バランスバーの共振振動数を低下させること、バ
ランスバーの横方向振動を減少させること、駆動源及びピックオフコイルをバラ
ンスバーに装着すること、別個の受けバーがバランスバーの端部と流管とを連結
するのが必要であることにおいて問題を生ずることがわかる。
て円筒形部材を用いることは、バランスバーの共振振動数を低下させること、バ
ランスバーの横方向振動を減少させること、駆動源及びピックオフコイルをバラ
ンスバーに装着すること、別個の受けバーがバランスバーの端部と流管とを連結
するのが必要であることにおいて問題を生ずることがわかる。
【００１０】
【解決策】 上述した、また他の問題は、従来技術の円筒形バランスバーの上述
した問題を克服するバランスバーを含む装置及びその製造方法に関する本発明に
よって解決され、技術的進歩がなされる。本発明のバランスバーは軸方向の中心
部分、中心部分の各々の側における空所及び各端部における円筒形要素とを有す
る中空の細長い部材からなる。バランスバーはまたバランスバーの全長にわたっ
て延びる一体的なサイドリブを含む。バランスバーは駆動源及びピックオフ要素
の装着に適合するための孔を有する平坦な面を与える鋳造工程によって形成され
るのがよい。
した問題を克服するバランスバーを含む装置及びその製造方法に関する本発明に
よって解決され、技術的進歩がなされる。本発明のバランスバーは軸方向の中心
部分、中心部分の各々の側における空所及び各端部における円筒形要素とを有す
る中空の細長い部材からなる。バランスバーはまたバランスバーの全長にわたっ
て延びる一体的なサイドリブを含む。バランスバーは駆動源及びピックオフ要素
の装着に適合するための孔を有する平坦な面を与える鋳造工程によって形成され
るのがよい。
【００１１】
中心部分の各々の側に空所を設けることにより駆動平面内での振動に対するバ
ランスバーの剛性が低下する。これによりバランスバーの共振振動数が低下して
物質が充満した流管の共振振動数に等しくなる。バランスバーの共振振動数を低
下させるこの方法は従来技術の流量計における錘の使用に対する改善となる。錘
は全ての方向の振動数を低下させる。しかしながら空所は１つの平面内における
駆動モードの振動数を選択的に低下させるように配置できる。本発明において、
空所は駆動モードにおける最大の曲げ応力を受けるバランスバーの領域に配置さ
れる。これは中立軸の近くにバランスバーの材料を残存させ駆動平面内での共振
振動数を低下させる。しかしながら横方向の振動数はそれほど低下しない。横方
向の振動に関して、空所は中立軸の領域から材料を除去し、最も曲げ応力が大き
い領域に材料を残存させる。
ランスバーの剛性が低下する。これによりバランスバーの共振振動数が低下して
物質が充満した流管の共振振動数に等しくなる。バランスバーの共振振動数を低
下させるこの方法は従来技術の流量計における錘の使用に対する改善となる。錘
は全ての方向の振動数を低下させる。しかしながら空所は１つの平面内における
駆動モードの振動数を選択的に低下させるように配置できる。本発明において、
空所は駆動モードにおける最大の曲げ応力を受けるバランスバーの領域に配置さ
れる。これは中立軸の近くにバランスバーの材料を残存させ駆動平面内での共振
振動数を低下させる。しかしながら横方向の振動数はそれほど低下しない。横方
向の振動に関して、空所は中立軸の領域から材料を除去し、最も曲げ応力が大き
い領域に材料を残存させる。
【００１２】 空所は他の利点を有している。バランスバーの軸方向の中心
領域から駆動モードにおける剛性を除去するとバランスバーの端部及び受けバー
における他の駆動モードの剛性の多くが残存する。このように剛性を設定するこ
とにより広い範囲の流体密度にわたって流体のバランスを維持できるようになる
。バランスのとれた流量計において、流管、バランスバー及び受けバーは動的な
系を構成する。流管はバランスバーとは位相が外れて振動する。受けバーの部分
は流管とともに振動し、他の部分はバランスバーとともに振動する。各々の受け
バーにおける振動しない節面が２つのグループを分離する。
領域から駆動モードにおける剛性を除去するとバランスバーの端部及び受けバー
における他の駆動モードの剛性の多くが残存する。このように剛性を設定するこ
とにより広い範囲の流体密度にわたって流体のバランスを維持できるようになる
。バランスのとれた流量計において、流管、バランスバー及び受けバーは動的な
系を構成する。流管はバランスバーとは位相が外れて振動する。受けバーの部分
は流管とともに振動し、他の部分はバランスバーとともに振動する。各々の受け
バーにおける振動しない節面が２つのグループを分離する。
【００１３】
流体の密度が増大すると、節面は内方に流管に向かって移動する。移動の際に
、節面は受けバーの領域を節面の流管の側から節面のバランスバーの側に移す。
これにより領域の質量が（重過ぎる）流管から（軽過ぎる）バランスバーに移り
、それによって流量計のバランスをとるのに助長される。移った質量はまたそれ
とともに剛性を有する。しかしながら、短いばねは長いばね（他の点では全て等
しい）より剛性が大きいので、剛性が他方の方向に、バランスバーから流管に移
る。これははまた蜜度の高い流体によって低下していた流管の共振振動数を高め
ることにより流量計のバランスをとるのを助長する。このように剛性が移ること
によりまたバランスバーの共振駆動振動数が低下して流管の駆動振動数の近接し
たものになる。共振振動数の間の均等性が維持されれば、流管とバランスバーと
はバランス状態を維持するように振動の振幅を調節するであろう。
、節面は受けバーの領域を節面の流管の側から節面のバランスバーの側に移す。
これにより領域の質量が（重過ぎる）流管から（軽過ぎる）バランスバーに移り
、それによって流量計のバランスをとるのに助長される。移った質量はまたそれ
とともに剛性を有する。しかしながら、短いばねは長いばね（他の点では全て等
しい）より剛性が大きいので、剛性が他方の方向に、バランスバーから流管に移
る。これははまた蜜度の高い流体によって低下していた流管の共振振動数を高め
ることにより流量計のバランスをとるのを助長する。このように剛性が移ること
によりまたバランスバーの共振駆動振動数が低下して流管の駆動振動数の近接し
たものになる。共振振動数の間の均等性が維持されれば、流管とバランスバーと
はバランス状態を維持するように振動の振幅を調節するであろう。
【００１４】
流体の密度が変化する際にこのように質量及び剛性が移ることは、従来技術に
おいてほぼ十分なだけの質量あるいは剛性が移ることがないこと以外は、広い範
囲の物質の密度にわたって流量計のバランスを維持する理想的な方法であろう。
受けバーは小さいので、変位する節面によって移る質量は小さい。さらに、従来
の流量計におけるバランスバーの剛性はバランスバーの円筒全体にわたって拡が
るので、剛性の移りも小さい。しかしながら、本発明のバランスバーは空所によ
り中心領域から剛性を除去している。これによりバランスバーの端部と受けバー
とに剛性が集中する。それゆえ流対密度が変化すると、節面の移動でより多くの
剛性が移る。これにより従来の流量計より広い範囲の流体密度にわたってより良
好なバランスが得られる。
おいてほぼ十分なだけの質量あるいは剛性が移ることがないこと以外は、広い範
囲の物質の密度にわたって流量計のバランスを維持する理想的な方法であろう。
受けバーは小さいので、変位する節面によって移る質量は小さい。さらに、従来
の流量計におけるバランスバーの剛性はバランスバーの円筒全体にわたって拡が
るので、剛性の移りも小さい。しかしながら、本発明のバランスバーは空所によ
り中心領域から剛性を除去している。これによりバランスバーの端部と受けバー
とに剛性が集中する。それゆえ流対密度が変化すると、節面の移動でより多くの
剛性が移る。これにより従来の流量計より広い範囲の流体密度にわたってより良
好なバランスが得られる。
【００１５】
本発明のバランスバーにおける空所はまたバランスバーの第２の曲げ振動モー
ドの共振振動数を低下させる。このモードは、節面の各々の側における撓みの振
幅が反対の符号を有するようにしてバランスバーの中心部に節面を有する点にお
いて、流管のコリオリ撓みと同様な形状である。バランスバーの第２の曲げモー
ドは流管のコリオリ撓みによって励振させされる。バランスバーの励振は、流管
のコリオリ撓みに似ているので、コリオリ状の応答ないし撓みと称せられる。第
２の曲げの共振振動数はコリオリ撓みの振動数（駆動振動数）より高いので、バ
ランスバーのコリオリ状撓みは流管のコリオリ撓みと位相が合っている。ピック
オフは流管とバランスバーとの間の相対的な運動を測定するので、この位相の合
った運動により流管の見かけ上のコリオリ撓みの振幅が減少する。ピックオフか
らの見かけ上のコリオリ撓みの信号がより小さくなると流量計の感度が低下する
ことになる。しかしながらバランスバーの第２の曲げモードのコリオリ状励振に
よる感度の低下は流量計の流れ感度が流体の密度によらないようにするために用
いられる。
ドの共振振動数を低下させる。このモードは、節面の各々の側における撓みの振
幅が反対の符号を有するようにしてバランスバーの中心部に節面を有する点にお
いて、流管のコリオリ撓みと同様な形状である。バランスバーの第２の曲げモー
ドは流管のコリオリ撓みによって励振させされる。バランスバーの励振は、流管
のコリオリ撓みに似ているので、コリオリ状の応答ないし撓みと称せられる。第
２の曲げの共振振動数はコリオリ撓みの振動数（駆動振動数）より高いので、バ
ランスバーのコリオリ状撓みは流管のコリオリ撓みと位相が合っている。ピック
オフは流管とバランスバーとの間の相対的な運動を測定するので、この位相の合
った運動により流管の見かけ上のコリオリ撓みの振幅が減少する。ピックオフか
らの見かけ上のコリオリ撓みの信号がより小さくなると流量計の感度が低下する
ことになる。しかしながらバランスバーの第２の曲げモードのコリオリ状励振に
よる感度の低下は流量計の流れ感度が流体の密度によらないようにするために用
いられる。
【００１６】
従来のコリオリ流量計は流体の密度の増大に応じて低下する流れ感度を有する
。流量計電子回路はこのシフトを補償しなければならない。このシフトの理由は
、ピックオフ信号の出力振幅が流管とバランスバーとの間の相対的速度に比例す
ることである。流管は流れに応じてコリオリ撓みを生ずるが、従来技術のバラン
スバーでは生じない。各々のピックオフ出力は位相シフトした流管のコリオリ撓
みの速度と位相シフトしていないバランスバーの速度とのベクトル和である。か
くしてそのピックオフ間の正味の位相シフトはバランスバーの位相シフトしてい
ない振動によって減少する。バランスバーの振動の駆動振幅が流管の振動の駆動
振幅に比較して大きければ、正味の位相シフトの出力が大幅に減少する。バラン
スバーの駆動振動の振幅が流管に比較して小さければ、正味の位相出力はわずか
に減少するにすぎない。この考え方が米国特許第５９６９２６５号の図２７及び
２８に詳細に示されている。
。流量計電子回路はこのシフトを補償しなければならない。このシフトの理由は
、ピックオフ信号の出力振幅が流管とバランスバーとの間の相対的速度に比例す
ることである。流管は流れに応じてコリオリ撓みを生ずるが、従来技術のバラン
スバーでは生じない。各々のピックオフ出力は位相シフトした流管のコリオリ撓
みの速度と位相シフトしていないバランスバーの速度とのベクトル和である。か
くしてそのピックオフ間の正味の位相シフトはバランスバーの位相シフトしてい
ない振動によって減少する。バランスバーの振動の駆動振幅が流管の振動の駆動
振幅に比較して大きければ、正味の位相シフトの出力が大幅に減少する。バラン
スバーの駆動振動の振幅が流管に比較して小さければ、正味の位相出力はわずか
に減少するにすぎない。この考え方が米国特許第５９６９２６５号の図２７及び
２８に詳細に示されている。
【００１７】
流体の密度に応じた流れ感度のシフトは、流管とバランスバーとの間の振幅比
が流体の密度に応じてシフトすることによる。高い密度の流体では、流管の駆動
振幅はバランスバーの駆動振幅に比較して減少し、流れ感度が低下する。低い密
度の流体では、流管の駆動振幅はバランスバーの駆動振幅に比較して増大し、流
れ感度が上昇する。
が流体の密度に応じてシフトすることによる。高い密度の流体では、流管の駆動
振幅はバランスバーの駆動振幅に比較して減少し、流れ感度が低下する。低い密
度の流体では、流管の駆動振幅はバランスバーの駆動振幅に比較して増大し、流
れ感度が上昇する。
【００１８】
本発明のバランスバーはバランスバーの第２の髷モードの振動数を低下させる
空所によってこの問題を克服する。流管のコリオリ撓みによるバランスバーの第
２の曲げモードの位相が合ったコリオリ状励振は流量計の感度を低下させること
は公式的に説明されている。バランスバーの第２の曲げモードのコリオリ状励振
の程度は、コリオリ（駆動）振動数からのバランスバーの第２の曲げ共振振動数
の間隔の関数である。２つの振動数が近接していれば、第２の曲げのコリオリ状
撓み振幅は大きく、流れ感度の減少が大きい。振動数の間隔が大きければ、バラ
ンスバーの第２の曲げのコリオリ状撓み振幅は小さく、流れ感度の減少は小さい
。バランスバーの第２の曲げモードの振動数は流体の密度に応じて変化しないが
、駆動振動数は流体の密度に応じて変化する。かくして密度の高い流体では、駆
動振動数が低下し、駆動振動数とコリオリ状撓みの共振振動数との振動数間隔は
増大し、感度の低下が減少する。同様に、密度の低い理由体では、駆動振動数が
上昇し、振動数間隔が減少し、感度の低下が増大する。流体の密度に応じたこの
流れ感度のシフトは振幅比のシフトによる密度に応じた感度のシフトとは反対で
ある。駆動振動数からのバランスバーの第２の曲げ振動数の適当な間隔設定を行
うことによって、変化する振幅比による感度のシフトと変化するバランスバーの
第２の励振によるシフトとが相互に打ち消し合うようにできる。これにより流体
の密度によらない流れ感度を有する流量計が得られる。
空所によってこの問題を克服する。流管のコリオリ撓みによるバランスバーの第
２の曲げモードの位相が合ったコリオリ状励振は流量計の感度を低下させること
は公式的に説明されている。バランスバーの第２の曲げモードのコリオリ状励振
の程度は、コリオリ（駆動）振動数からのバランスバーの第２の曲げ共振振動数
の間隔の関数である。２つの振動数が近接していれば、第２の曲げのコリオリ状
撓み振幅は大きく、流れ感度の減少が大きい。振動数の間隔が大きければ、バラ
ンスバーの第２の曲げのコリオリ状撓み振幅は小さく、流れ感度の減少は小さい
。バランスバーの第２の曲げモードの振動数は流体の密度に応じて変化しないが
、駆動振動数は流体の密度に応じて変化する。かくして密度の高い流体では、駆
動振動数が低下し、駆動振動数とコリオリ状撓みの共振振動数との振動数間隔は
増大し、感度の低下が減少する。同様に、密度の低い理由体では、駆動振動数が
上昇し、振動数間隔が減少し、感度の低下が増大する。流体の密度に応じたこの
流れ感度のシフトは振幅比のシフトによる密度に応じた感度のシフトとは反対で
ある。駆動振動数からのバランスバーの第２の曲げ振動数の適当な間隔設定を行
うことによって、変化する振幅比による感度のシフトと変化するバランスバーの
第２の励振によるシフトとが相互に打ち消し合うようにできる。これにより流体
の密度によらない流れ感度を有する流量計が得られる。
【００１９】
バランスバーの中心部分のいずれかの側における空所は流体密度によらない流
れ感度を有する流量計とするようにバランスバーの第２の曲げ振動数を設定する
ために用いられる。より大きい空所は駆動振動数及びバランスバーの第２の曲げ
振動数の両方を低下させようとする傾向になり、空所をピックオフの位置に向か
って外方に移動させることは駆動振動数を上昇させバランスバーの第２の曲げ振
動数を低下させようとする傾向になる。空所の適当な大きさ及び位置によって、
流体の密度によらない流れ感度を与えるように振動数間隔が正規の値に設定され
る。
れ感度を有する流量計とするようにバランスバーの第２の曲げ振動数を設定する
ために用いられる。より大きい空所は駆動振動数及びバランスバーの第２の曲げ
振動数の両方を低下させようとする傾向になり、空所をピックオフの位置に向か
って外方に移動させることは駆動振動数を上昇させバランスバーの第２の曲げ振
動数を低下させようとする傾向になる。空所の適当な大きさ及び位置によって、
流体の密度によらない流れ感度を与えるように振動数間隔が正規の値に設定され
る。
【００２０】
本発明のバランスバーはまたバランスバーの駆動振幅が流管の駆動振幅より低
くなるようにする中心部分を有している。前述したように、与えられた流量での
ピックオフ信号間の位相シフト（移相）は、位相シフトしていないバランスバー
の運動によって減少する。バランスバーの中心部分に質量を、また端側部分に剛
性を与えることによって、バランスバーの駆動振幅が減少して流量計のバランス
を維持するようにできる。流管に比較してバランスバーの駆動振幅を減少させる
とピックオフからの位相シフトが増大し、かくして流量計の流れ感度が高くなる
。鋳造によるバランスバーでは、バランスバーの振幅を減少させるのにそれほど
労力及び経費を加えずに、バランスバーに質量及び剛性がどのような大きさ及び
位置でも付加される。
くなるようにする中心部分を有している。前述したように、与えられた流量での
ピックオフ信号間の位相シフト（移相）は、位相シフトしていないバランスバー
の運動によって減少する。バランスバーの中心部分に質量を、また端側部分に剛
性を与えることによって、バランスバーの駆動振幅が減少して流量計のバランス
を維持するようにできる。流管に比較してバランスバーの駆動振幅を減少させる
とピックオフからの位相シフトが増大し、かくして流量計の流れ感度が高くなる
。鋳造によるバランスバーでは、バランスバーの振幅を減少させるのにそれほど
労力及び経費を加えずに、バランスバーに質量及び剛性がどのような大きさ及び
位置でも付加される。
【００２１】
本発明のバランスバーのさらに他の利点は、サイドリブがバランスバーの駆動
平面の振動を実質的に影響を受けないようにして横方向の振動の振動数を上昇さ
せることである。これにより望ましくない横方向の振動の振幅が最小になり、そ
の振動数が上昇する。サイドリブによるこの振動数の制御により所望のコリオリ
撓み信号が付随する流量計電子回路に与えられ、望ましくない振動数を表す信号
はその大きさが減少してコリオリ撓み信号からの振動数間隔が増大するようにな
る。これによりコリオリ撓み信号の信号処理が容易になり、コリオリ流量計の出
力データの精度が高まる。
平面の振動を実質的に影響を受けないようにして横方向の振動の振動数を上昇さ
せることである。これにより望ましくない横方向の振動の振幅が最小になり、そ
の振動数が上昇する。サイドリブによるこの振動数の制御により所望のコリオリ
撓み信号が付随する流量計電子回路に与えられ、望ましくない振動数を表す信号
はその大きさが減少してコリオリ撓み信号からの振動数間隔が増大するようにな
る。これによりコリオリ撓み信号の信号処理が容易になり、コリオリ流量計の出
力データの精度が高まる。
【００２２】
バランスバーの鋳造により製造工程は流量計が組立てられる時にバランスバー
に装着される駆動源及びピックオフの装着面及び孔を形成することができるよう
になる。これによりバランスバーから物質を加工し除去するのではなく物質が付
加されるようにしてピックオフを装着するためのパッドが可能になる。パッドを
付加することにより、バランスバーの壁厚は局所的に減少せず、かくしてピック
オフ装着固定具のための孔を穿設するのに十分な材料があることになる。
に装着される駆動源及びピックオフの装着面及び孔を形成することができるよう
になる。これによりバランスバーから物質を加工し除去するのではなく物質が付
加されるようにしてピックオフを装着するためのパッドが可能になる。パッドを
付加することにより、バランスバーの壁厚は局所的に減少せず、かくしてピック
オフ装着固定具のための孔を穿設するのに十分な材料があることになる。
【００２３】
本発明のさらに他の利点は、製造工程がバランスバーの端部と一体的な受けバ
ーを設けることを含むことである。一体的な受けバーは流量計の全長にわたって
各端部のフランジまで延びる流管を受け入れるための中心の開口を有する。一体
的な受けバーは本来は受けバーをバランスバーに連結するために必要とされてい
た２つの重要なろう付け接合部を省略する。
ーを設けることを含むことである。一体的な受けバーは流量計の全長にわたって
各端部のフランジまで延びる流管を受け入れるための中心の開口を有する。一体
的な受けバーは本来は受けバーをバランスバーに連結するために必要とされてい
た２つの重要なろう付け接合部を省略する。
【００２４】
本発明のさらに他の特徴は、本発明のサイドリブがバランスバーと一体的であ
って、空所の領域におけるバランスバーに付加された断面積を与える。この付加
された断面積は、流管またはケースによってバランスバーに加わる圧縮または引
っ張りの熱的な力によるバランスバーにおける高い応力を減少させる。バランス
バーの中心部分の各々の側の空所は、従来のバランスバーに適用されたとすると
、局所的に減少した断面積になり、従来のバランスバーを弱くするであろう。温
度差の結果従来のバランスバーに加わる軸方向の応力及び軸方向の力は空所に近
接した領域で許容できないほどに高い応力になるであろう。しかしながら、本発
明のバランスバーはこれらの領域においてサイドリブによって増大した断面積を
有しており、かくして熱的に生じた応力は許容できる程度に低下する。
って、空所の領域におけるバランスバーに付加された断面積を与える。この付加
された断面積は、流管またはケースによってバランスバーに加わる圧縮または引
っ張りの熱的な力によるバランスバーにおける高い応力を減少させる。バランス
バーの中心部分の各々の側の空所は、従来のバランスバーに適用されたとすると
、局所的に減少した断面積になり、従来のバランスバーを弱くするであろう。温
度差の結果従来のバランスバーに加わる軸方向の応力及び軸方向の力は空所に近
接した領域で許容できないほどに高い応力になるであろう。しかしながら、本発
明のバランスバーはこれらの領域においてサイドリブによって増大した断面積を
有しており、かくして熱的に生じた応力は許容できる程度に低下する。
【００２５】
前述した特徴を全て有するバランスバーの鋳造による製造によって従来の円筒
形バランスバーに必要とされていた機械加工、溶接、あるいはろう付け作業の多
くの必要性が削除される。本発明のバランスバーは従来用いられていた直管型コ
リオリ流量計の欠点を克服することにより技術的進歩を達成する。
形バランスバーに必要とされていた機械加工、溶接、あるいはろう付け作業の多
くの必要性が削除される。本発明のバランスバーは従来用いられていた直管型コ
リオリ流量計の欠点を克服することにより技術的進歩を達成する。
【００２６】
本発明の１つの面は、 流れる物質を受け入れる流管と、
該流管に受けバー手段によって連結される端部を有するバランスバーと、
該流管及びバランスバーを物質の流れを有する該流管の共振振動数に実質的に
等しい駆動振動数で位相が反対になるように振動させ、該振動及び物質の流れが
統合的に上記流管にコリオリ撓みを生ずるように作用するようにした駆動源と、 上記コリオリ撓みに応じた物質の流れに関する情報を表す信号を生成する上記
流管に連結されたピックオフ手段と、 を有するコリオリ流量計において、 上記バランスバーの横方向の振動の共振振動数を上昇させる上記バランスバー
における少なくとも１つのリブ要素をさらに有することを特徴とするコリオリ流
量計 である。
等しい駆動振動数で位相が反対になるように振動させ、該振動及び物質の流れが
統合的に上記流管にコリオリ撓みを生ずるように作用するようにした駆動源と、 上記コリオリ撓みに応じた物質の流れに関する情報を表す信号を生成する上記
流管に連結されたピックオフ手段と、 を有するコリオリ流量計において、 上記バランスバーの横方向の振動の共振振動数を上昇させる上記バランスバー
における少なくとも１つのリブ要素をさらに有することを特徴とするコリオリ流
量計 である。
【００２７】
本発明の他の面は、上記少なくとも１つのリブ要素が上記バランスバーの両側
に配置されその縦方向の軸に平行に向いた１対のリブからなるようにすることで
ある。
に配置されその縦方向の軸に平行に向いた１対のリブからなるようにすることで
ある。
【００２８】
本発明のさらに他の面は、上記バランスバーが空所を含み、上記リブが上記バ
ランスバーの空所に近接した部分で上記バランスバーの断面積を増大させて、上
記バランスバーの軸方向の剛性を増大させるとともに上記流管が長さを変化させ
ようとすると上記流管に軸方向に生ずる引っ張り及び圧縮の力に抗するようにす
ることである。
ランスバーの空所に近接した部分で上記バランスバーの断面積を増大させて、上
記バランスバーの軸方向の剛性を増大させるとともに上記流管が長さを変化させ
ようとすると上記流管に軸方向に生ずる引っ張り及び圧縮の力に抗するようにす
ることである。
【００２９】
本発明のさらに他の面は、上記駆動源が駆動磁石及び駆動コイルを含み、上記
コリオリ流量計がさらに、 上記磁石を受け入れるための上記バランスバーにおける孔と、 上記駆動コイルを上記バランスバーに取り付けられるようにする上記バランス
バーに近接してこれと一体的な第１の装着要素と、 をさらに含むようにしたことである。
コリオリ流量計がさらに、 上記磁石を受け入れるための上記バランスバーにおける孔と、 上記駆動コイルを上記バランスバーに取り付けられるようにする上記バランス
バーに近接してこれと一体的な第１の装着要素と、 をさらに含むようにしたことである。
【００３０】
本発明のさらに他の面は、上記駆動コイルを取り付けられるようにする上記第
１の装着要素が 上記バランスバーにおける軸方向中心部分と、 中心の開口を有する上記中心部分における平坦な面と、 を含み、上記開口を通って上記駆動磁石が上記駆動コイル内に入り込めるように
したことである。
１の装着要素が 上記バランスバーにおける軸方向中心部分と、 中心の開口を有する上記中心部分における平坦な面と、 を含み、上記開口を通って上記駆動磁石が上記駆動コイル内に入り込めるように
したことである。
【００３１】
本発明のさらに他の面は、上記ピックオフ手段を上記バランスバーに取り付け
られるようにする上記バランスバーと一体的な第２の装着要素を有することであ
る。
られるようにする上記バランスバーと一体的な第２の装着要素を有することであ
る。
【００３２】
本発明のさらに他の面は、上記ピックオフを取り付けられるようにする上記第
２の要素が上記ピックオフ手段を上記バランスバーに取り付けるのを容易にする
上記バランスバーにおける開口を有する平坦な面を含むことである。 本発明のさらに他の面は、上記バランスバーと一体的な要素が駆動モードにお
ける上記バランスバーの共振振動数を駆動モードにおける上記物質で充満した流
管の共振振動数の方に向かって低下させ、上記バランスバーの共振振動数を低下
させる上記要素が上記バランスバーと一体的な可撓性の増大した要素からなり、
上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる上記要素が上記バランスバーの中
心部分の各々の軸方向の側における上記バランスバーの空所からなるようにした
ことである。
２の要素が上記ピックオフ手段を上記バランスバーに取り付けるのを容易にする
上記バランスバーにおける開口を有する平坦な面を含むことである。 本発明のさらに他の面は、上記バランスバーと一体的な要素が駆動モードにお
ける上記バランスバーの共振振動数を駆動モードにおける上記物質で充満した流
管の共振振動数の方に向かって低下させ、上記バランスバーの共振振動数を低下
させる上記要素が上記バランスバーと一体的な可撓性の増大した要素からなり、
上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる上記要素が上記バランスバーの中
心部分の各々の軸方向の側における上記バランスバーの空所からなるようにした
ことである。
【００３３】
本発明のさらに他の面は、上記受けバー手段が各々上記バランスバーの異なる
端部において上記バランスバーと一体的な別個の受けバーを形成し、各々の受け
バーが、上記流管を受け入れるための中心の開口を有し、また上記バランスバー
の縦方向の軸に垂直な面を有する円形の部材であるようにしたことである。
端部において上記バランスバーと一体的な別個の受けバーを形成し、各々の受け
バーが、上記流管を受け入れるための中心の開口を有し、また上記バランスバー
の縦方向の軸に垂直な面を有する円形の部材であるようにしたことである。
【００３４】
本発明のさらに他の面は、コリオリ流量計として組立てる前にバランスバーにそ
の後に必要とされる機械加工作業の量を実質的に減少させる鋳造工程を用いたコ
リオリ流量計のバランスバーを製造する方法において、 上記鋳造工程が 流管を受け入れるようにした半径方向中心の開口を有する上記バランスバーの
細長い部材をなす空洞と、 上記バランスバーと一体的で上記細長い部材の各々の端部における中心の開口
を有する受けバーをなす空洞部分と、 上記バランスバーにおける少なくとも１つの空所をなす空洞と、 上記バランスバーの横方向振動の振動数を上昇させるように上記バランスバーと
一体的にした少なくとも１つのリブ要素をなす空洞部分と、 を含む鋳型を形成し、 上記少なくとも１つのリブ要素が、上記バランスバーの側部にあって上記バラ
ンスバーの縦方向の軸に平行に向いたリブからなり、 上記リブは、上記流管が長さを変化させようとする時には上記バランスバーに
軸方向に生ずる引っ張りないし圧縮の力を相殺する少なくとも１つの上記空所に
近接した領域における上記バランスバーの断面積を増大させる要素を含み、 上記鋳型を形成する方法がさらに、上記空洞に溶融材料を充填して上記バラン
スバーを形成し、成形されたバランスバーを上記鋳型から引き出すステップを含
むようにしたことである。
の後に必要とされる機械加工作業の量を実質的に減少させる鋳造工程を用いたコ
リオリ流量計のバランスバーを製造する方法において、 上記鋳造工程が 流管を受け入れるようにした半径方向中心の開口を有する上記バランスバーの
細長い部材をなす空洞と、 上記バランスバーと一体的で上記細長い部材の各々の端部における中心の開口
を有する受けバーをなす空洞部分と、 上記バランスバーにおける少なくとも１つの空所をなす空洞と、 上記バランスバーの横方向振動の振動数を上昇させるように上記バランスバーと
一体的にした少なくとも１つのリブ要素をなす空洞部分と、 を含む鋳型を形成し、 上記少なくとも１つのリブ要素が、上記バランスバーの側部にあって上記バラ
ンスバーの縦方向の軸に平行に向いたリブからなり、 上記リブは、上記流管が長さを変化させようとする時には上記バランスバーに
軸方向に生ずる引っ張りないし圧縮の力を相殺する少なくとも１つの上記空所に
近接した領域における上記バランスバーの断面積を増大させる要素を含み、 上記鋳型を形成する方法がさらに、上記空洞に溶融材料を充填して上記バラン
スバーを形成し、成形されたバランスバーを上記鋳型から引き出すステップを含
むようにしたことである。
【００３５】
本発明のさらに他の面は、上記形成するステップにより形成される上記鋳型が
上記バランスバーに駆動源を取り付けられるように上記バランスバーと一体的で
上記バランスバーの軸方向中心部分をなす第１の装着要素をなす空洞部分と、 上記バランスバーに上記駆動源を取り付けられるようにする中心の開口を有す
る上記中心部分における平坦な面と、 をさらに含むようにしたことである。
上記バランスバーに駆動源を取り付けられるように上記バランスバーと一体的で
上記バランスバーの軸方向中心部分をなす第１の装着要素をなす空洞部分と、 上記バランスバーに上記駆動源を取り付けられるようにする中心の開口を有す
る上記中心部分における平坦な面と、 をさらに含むようにしたことである。
【００３６】
本発明のさらに他の面は、上記形成された鋳型が上記ピックオフ手段を上記バ
ランスバーに取り付けられるようにする上記バランスバーと一体的な第２の装着
要素をなす空洞部分をさらに有し、上記第２の装着要素が上記ピックオフ手段の
上記バランスバーへの取り付けを容易にするための上記バランスバーにおける開
口を有する平坦な面を含むようにしたことである。
ランスバーに取り付けられるようにする上記バランスバーと一体的な第２の装着
要素をなす空洞部分をさらに有し、上記第２の装着要素が上記ピックオフ手段の
上記バランスバーへの取り付けを容易にするための上記バランスバーにおける開
口を有する平坦な面を含むようにしたことである。
【００３７】
本発明のさらに他の面は、上記形成された鋳型が上記バランスバーの共振振動
数を上記物質が充満した流管の共振振動数に向かって低下させるように上記バラ
ンスバーと一体的な要素をなす空洞部分をさらに含み、 上記バランスバーの共振振動数を低下させる要素が上記バランスバーと一体的
な可撓性の増大した部分からなり、 上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる部分が上記バランスバーの中心
部分の各々の側での上記バランスバーにおける空所をなす切取られた部分からな
る ようにしたことである。
数を上記物質が充満した流管の共振振動数に向かって低下させるように上記バラ
ンスバーと一体的な要素をなす空洞部分をさらに含み、 上記バランスバーの共振振動数を低下させる要素が上記バランスバーと一体的
な可撓性の増大した部分からなり、 上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる部分が上記バランスバーの中心
部分の各々の側での上記バランスバーにおける空所をなす切取られた部分からな
る ようにしたことである。
【００３８】
本発明のさらに他の面は、上記形成された鋳型が
上記バランスバーの振動の振幅を上記流管の振動の振幅より小さくする上記バ
ランスバーと一体的な部分からなる空洞部分 をさらに含むようにしたことである。
ランスバーと一体的な部分からなる空洞部分 をさらに含むようにしたことである。
【００３９】
本発明のさらに他の面は、上記バランスバーの第２の曲げの振動数を低下させ
る要素がまた上記流れる物質の密度によらないコリオリ流量計の較正ファクター
となるようにしたことである。
る要素がまた上記流れる物質の密度によらないコリオリ流量計の較正ファクター
となるようにしたことである。
【００４０】
本発明のこれらの、また他の利点は添付の図面を参照してよりよく理解されよ
う。 〔図１の説明〕図１は直管型コリオリ流量計１００において実施された本発明の
バランスバー１０２を示している。図１の流量計はバランスバー１０２と、バラ
ンスバー１０２内に配置された流管１０１と流管及びバランスバーを収容するケ
ース１０３を含む。流管は、フランジ１０９における入口側端部１１４から、円
錐状連結部分１１６、ケース連結リンク１１７及びバランスバー１０２、流量計
の右側の円錐状連結部分１１６を経て流量計の出口側端部へと、流量計１００の
全長にわたって延びる。フランジ１０９は流量計１００が連結される供給システ
ムに取り付けるのを容易にするための複数の孔１１１を含む。フランジ１０９は
フランジ面１１２から突出しフランジ１０９と一体的な円形のワッシャ１１３を
有する。流管１０１の左側端部はフランジ１０９及びワッシャ１１３を通り抜け
密封可能に取り付けられたワッシャ１１３の左側の軸方向の面と同一面になって
いる。流管１０１は流管の振動を最小にするように円錐状連結部分１１６に密封
可能に固着状態で連結されている。流管１０１は流管１０１と，ケース連結リン
ク１１７と、バランスバー１０２の左側端部とに固着状態で連結された受けバー
１０５を通って延びている。
う。 〔図１の説明〕図１は直管型コリオリ流量計１００において実施された本発明の
バランスバー１０２を示している。図１の流量計はバランスバー１０２と、バラ
ンスバー１０２内に配置された流管１０１と流管及びバランスバーを収容するケ
ース１０３を含む。流管は、フランジ１０９における入口側端部１１４から、円
錐状連結部分１１６、ケース連結リンク１１７及びバランスバー１０２、流量計
の右側の円錐状連結部分１１６を経て流量計の出口側端部へと、流量計１００の
全長にわたって延びる。フランジ１０９は流量計１００が連結される供給システ
ムに取り付けるのを容易にするための複数の孔１１１を含む。フランジ１０９は
フランジ面１１２から突出しフランジ１０９と一体的な円形のワッシャ１１３を
有する。流管１０１の左側端部はフランジ１０９及びワッシャ１１３を通り抜け
密封可能に取り付けられたワッシャ１１３の左側の軸方向の面と同一面になって
いる。流管１０１は流管の振動を最小にするように円錐状連結部分１１６に密封
可能に固着状態で連結されている。流管１０１は流管１０１と，ケース連結リン
ク１１７と、バランスバー１０２の左側端部とに固着状態で連結された受けバー
１０５を通って延びている。
【００４１】
ケース１０３はケース端部１０３はケース壁部１０４を有し、各々の端部にお
いて各々のフランジ１０９の軸方向内面まで延びるネック部１０８を有する円錐
形状のケース端部１０７に溶接部材１０６によって連結されている。各々のケー
ス連結リンク１１７はその端部においてケース１０３の壁部１０４の内面１１０
に連結されている。ケース連結リンク１１７は流管及びバランスバーの端部の振
動を最小する。
いて各々のフランジ１０９の軸方向内面まで延びるネック部１０８を有する円錐
形状のケース端部１０７に溶接部材１０６によって連結されている。各々のケー
ス連結リンク１１７はその端部においてケース１０３の壁部１０４の内面１１０
に連結されている。ケース連結リンク１１７は流管及びバランスバーの端部の振
動を最小する。
【００４２】
バランスバー１０２は中心部分１１９に連結された駆動源Ｄと１対のピックオ
フＬＰＯ及びＲＰＯとを有する。周知のようにして、駆動源Ｄはバランスバー１
０２と流管１０１と反対の位相になるようにして振動させる。振動する流管１０
１を通る物質の流れにより流管にコリオリ撓みが発生する。このコリオリ撓みは
従来のようにして左側のピックオフＬＰＯ及び右側のピックオフＲＰＯによって
検出される。ピックオフによって生ずる出力信号は供給部１２１を通して導線１
２２及び１２３を介して流量計電子回路１２５に伝えられる。流量計電子回路１
２５はまた導線１２４を介して駆動源Ｄに信号を供給して流管及びバランスバー
を物質が充満した流管の共振振動数で振動させるようにする。流量計電子回路１
２２及び１２３を介してピックオフの信号を受け取り、それを処理して、線路１
２６を介してその出力データ利用回路（図示せず）に供給する。線路１２６に出
力された情報は物質の流れに関する情報を含む。
フＬＰＯ及びＲＰＯとを有する。周知のようにして、駆動源Ｄはバランスバー１
０２と流管１０１と反対の位相になるようにして振動させる。振動する流管１０
１を通る物質の流れにより流管にコリオリ撓みが発生する。このコリオリ撓みは
従来のようにして左側のピックオフＬＰＯ及び右側のピックオフＲＰＯによって
検出される。ピックオフによって生ずる出力信号は供給部１２１を通して導線１
２２及び１２３を介して流量計電子回路１２５に伝えられる。流量計電子回路１
２５はまた導線１２４を介して駆動源Ｄに信号を供給して流管及びバランスバー
を物質が充満した流管の共振振動数で振動させるようにする。流量計電子回路１
２２及び１２３を介してピックオフの信号を受け取り、それを処理して、線路１
２６を介してその出力データ利用回路（図示せず）に供給する。線路１２６に出
力された情報は物質の流れに関する情報を含む。
【００４３】
〔図２及び３の説明〕図２及び３は本発明のバランスバーをさらに詳細に示して
いる。図２は図１のバランスバー１０２をさらに詳細に示している。図３はバラ
ンスバー１０２が流管１０１とケース連結リンク１１７と受けバー１０５とに連
結されている流量計の部分的に組立てられた状態におけるバランスバー１０２を
さらに詳細に示している。
いる。図２は図１のバランスバー１０２をさらに詳細に示している。図３はバラ
ンスバー１０２が流管１０１とケース連結リンク１１７と受けバー１０５とに連
結されている流量計の部分的に組立てられた状態におけるバランスバー１０２を
さらに詳細に示している。
【００４４】
図２において、バランスバー１０２は出口側端部２０４を有する円筒形部分と
、右側本体部分２０１及び左側本体部分２０２０とを有する円筒形部分からなる
。本体部分２０１及び２０２は出口側端部２０４によって示されるように円筒形
状である。リブ２０３は左側及び右側の本体部分２０２及び２０１を含むバラン
スバーの各々の側と一体的である。バランスバー１０２は駆動源Ｄの磁石を受け
入れるための孔２２１を有する中心部分１１９をさらに含む。バランスバー１０
２は中心部分１１９の左側の空所２１８と中心部分１１９の右側の空所２１９と
をさらに含む。バランスバー１０２は左側の部分２０２において平坦な面２０９
を有するピックオフ装着部分２０７と右側の部分２０１において平坦な面２１１
を有する同様なピックオフ装着部分２０８とをさらに含む。装着部分２０７は左
側のピックオフＬＰＯの磁石を受け入れるための開口２１２を含む。装着部分２
０８はピックオフＲＰＯのコイルの装着を容易にするための開口２１３を含む。
孔２１４と面２０９及び２１１とはバランスバー１０２へのピックオフＲＰＯ及
びＬＰＯのコイルの装着ハードウェアの係合を容易にする。平坦な面２１６及び
２１７はバランスバー１０２への調整錘（図示せず）の装着を容易にする。この
調整錘は製造工程での変動を克服するように流量計のバランスを調整するために
用いられる。中心部分１１９における開口２２１は駆動源Ｄのコイルに磁石を挿
入するのを容易にする。ねじ孔２２２は駆動源コイルのコイルハードウェアをバ
ランスバーに装着するのを容易にする。
、右側本体部分２０１及び左側本体部分２０２０とを有する円筒形部分からなる
。本体部分２０１及び２０２は出口側端部２０４によって示されるように円筒形
状である。リブ２０３は左側及び右側の本体部分２０２及び２０１を含むバラン
スバーの各々の側と一体的である。バランスバー１０２は駆動源Ｄの磁石を受け
入れるための孔２２１を有する中心部分１１９をさらに含む。バランスバー１０
２は中心部分１１９の左側の空所２１８と中心部分１１９の右側の空所２１９と
をさらに含む。バランスバー１０２は左側の部分２０２において平坦な面２０９
を有するピックオフ装着部分２０７と右側の部分２０１において平坦な面２１１
を有する同様なピックオフ装着部分２０８とをさらに含む。装着部分２０７は左
側のピックオフＬＰＯの磁石を受け入れるための開口２１２を含む。装着部分２
０８はピックオフＲＰＯのコイルの装着を容易にするための開口２１３を含む。
孔２１４と面２０９及び２１１とはバランスバー１０２へのピックオフＲＰＯ及
びＬＰＯのコイルの装着ハードウェアの係合を容易にする。平坦な面２１６及び
２１７はバランスバー１０２への調整錘（図示せず）の装着を容易にする。この
調整錘は製造工程での変動を克服するように流量計のバランスを調整するために
用いられる。中心部分１１９における開口２２１は駆動源Ｄのコイルに磁石を挿
入するのを容易にする。ねじ孔２２２は駆動源コイルのコイルハードウェアをバ
ランスバーに装着するのを容易にする。
【００４５】
バランスバー１０２はバランスバーとして円筒形部材を用いた従来の直管型コ
リオリ流量計のバランスバーに対する利点を表している。サイドリブが受けバー
１０２の望ましくない横方向の振動を禁止して所望の垂直方向振動、特に駆動モ
ードの垂直方向の振動にほとんど作用しないので、受けバー１０２にサイドリブ
２０３を設けるのは有利である。サイドリブ２０３と中心部分２２４及び２２５
はまた、空所２１８及び２１９に近接したバランスバーの領域においてバランス
バー構造に付加的な断面積を与えるという点において有利である。このリブの付
加的な断面積はケースと流管とによって与えられる引っ張り及び圧縮の熱的応力
に抗する強度をバランスバーに与える。リブ部分２２４及び２２５は空所２１８
及び２１９によって与えられる剛性の欠損を補償する。筒体から機械加工された
従来の円筒形バランスバーにはリブがなく、空所２１８及び２１９と同様な空所
があるとすれば、空所の近くでのバランスバーの熱的応力は許容できない程度に
高くなるであろう。
リオリ流量計のバランスバーに対する利点を表している。サイドリブが受けバー
１０２の望ましくない横方向の振動を禁止して所望の垂直方向振動、特に駆動モ
ードの垂直方向の振動にほとんど作用しないので、受けバー１０２にサイドリブ
２０３を設けるのは有利である。サイドリブ２０３と中心部分２２４及び２２５
はまた、空所２１８及び２１９に近接したバランスバーの領域においてバランス
バー構造に付加的な断面積を与えるという点において有利である。このリブの付
加的な断面積はケースと流管とによって与えられる引っ張り及び圧縮の熱的応力
に抗する強度をバランスバーに与える。リブ部分２２４及び２２５は空所２１８
及び２１９によって与えられる剛性の欠損を補償する。筒体から機械加工された
従来の円筒形バランスバーにはリブがなく、空所２１８及び２１９と同様な空所
があるとすれば、空所の近くでのバランスバーの熱的応力は許容できない程度に
高くなるであろう。
【００４６】
バランスバー１０２は、ピックオフＲＰＯ及びＬＰＯをバランスバー１０２に
装着するのを容易にする部分２０７及び２０８を含むように製造されるので、さ
らに利点を有する。部分２０７及び２０８の平坦な面２０９及び２１１はピック
オフＲＰＯ及びＬＰＯをバランスバーに装着するための理想的な面を与える。こ
れはピックオフのコイルを装着するためのねじ孔とピックオフの磁石を受け入れ
るための大きい孔とを有する円筒形部材のほかに何もない従来のバランスバーに
対する利点である。あるいは、従来のバランスバーは各々のピックオフのために
加工された平坦部を有するようにされよう。しかしながら、これはねじ孔の領域
においてバランスバーを過度に薄くするであろう。平坦な面２０９及び２１１と
ともに部分２０７及び２０８があることはピックオフのコイルとそれに付随する
ハードウェアとの改善された装着手段を示すものである。
装着するのを容易にする部分２０７及び２０８を含むように製造されるので、さ
らに利点を有する。部分２０７及び２０８の平坦な面２０９及び２１１はピック
オフＲＰＯ及びＬＰＯをバランスバーに装着するための理想的な面を与える。こ
れはピックオフのコイルを装着するためのねじ孔とピックオフの磁石を受け入れ
るための大きい孔とを有する円筒形部材のほかに何もない従来のバランスバーに
対する利点である。あるいは、従来のバランスバーは各々のピックオフのために
加工された平坦部を有するようにされよう。しかしながら、これはねじ孔の領域
においてバランスバーを過度に薄くするであろう。平坦な面２０９及び２１１と
ともに部分２０７及び２０８があることはピックオフのコイルとそれに付随する
ハードウェアとの改善された装着手段を示すものである。
【００４７】
本発明のバランスバーは、開口２２１を有する中心部分１１９を含むので、さ
らに利点がある。中心部分１１９の各々の側に空所２１８及び２１９を設けると
バランスバーはその剛性が低下することにより可撓性が増大する。これにより駆
動モードのバランスバーの共振振動数が物質の充満した流管の共振振動数に向か
って低下する。流量計の振動のない動作を得るために共振振動数の合わせること
が必要である。バランスバーの中心の近くから剛性を除去することにより他の剛
性が受けバー１０５の領域に集中するが、これにより流量計が広い範囲の流体密
度にわたってバランスのとれた状態にされる。これは、バランスバーがバランス
バーの駆動振動数を物質の充満した流管の駆動振動数に合わせるように錘を付加
して調節され較正されなければならない円筒形部材からなる従来の流量計に対し
て、際だった利点である。さらに、異なる密度の流体で動作するためには異なる
錘が設けられなければならない。
らに利点がある。中心部分１１９の各々の側に空所２１８及び２１９を設けると
バランスバーはその剛性が低下することにより可撓性が増大する。これにより駆
動モードのバランスバーの共振振動数が物質の充満した流管の共振振動数に向か
って低下する。流量計の振動のない動作を得るために共振振動数の合わせること
が必要である。バランスバーの中心の近くから剛性を除去することにより他の剛
性が受けバー１０５の領域に集中するが、これにより流量計が広い範囲の流体密
度にわたってバランスのとれた状態にされる。これは、バランスバーがバランス
バーの駆動振動数を物質の充満した流管の駆動振動数に合わせるように錘を付加
して調節され較正されなければならない円筒形部材からなる従来の流量計に対し
て、際だった利点である。さらに、異なる密度の流体で動作するためには異なる
錘が設けられなければならない。
【００４８】
空所２１８及び２１９を設けるのはまた第２の曲げモードにおけるバランスバ
ーの剛性を低下させるという点において利点がある。これにより流管のコリオリ
撓みに応じてバランスバーのコリオリ状撓みが流体の密度に応じた流れ感度の変
化を打ち消すことができる点まで第２の曲げの共振振動数が低下する。これは密
度によらない流量計の較正ファクターが得られるので利点がある。
ーの剛性を低下させるという点において利点がある。これにより流管のコリオリ
撓みに応じてバランスバーのコリオリ状撓みが流体の密度に応じた流れ感度の変
化を打ち消すことができる点まで第２の曲げの共振振動数が低下する。これは密
度によらない流量計の較正ファクターが得られるので利点がある。
【００４９】
本発明のバランスバーはさらに、バランスバーの他の部分より大きい壁厚を有
し、かくしてより大きい質量を有する中心部分１１９を設けるので、有利である
。この質量によりバランスバーの駆動モード振動の振幅が流管の駆動モードの振
幅より低くなるまで低下する。これは前述したように流量計の流れ感度を高める
という点で利点がある。駆動モード振動の振幅が最も大きいバランスバーの中心
部に向かって質量が集中するのはバランスバーの材料の最適な使用形態となる。
振動の振幅が小さいバランスバーの端部近くに同じ質量が配置されるのは流量計
のバランスあるいは振幅比にほとんど効果を及ぼさないであろう。従来の流量計
のバランスバーは一様な壁厚の筒体からなる。これはバランスバーに付加的な質
量の部分を配置することを必要とする。
し、かくしてより大きい質量を有する中心部分１１９を設けるので、有利である
。この質量によりバランスバーの駆動モード振動の振幅が流管の駆動モードの振
幅より低くなるまで低下する。これは前述したように流量計の流れ感度を高める
という点で利点がある。駆動モード振動の振幅が最も大きいバランスバーの中心
部に向かって質量が集中するのはバランスバーの材料の最適な使用形態となる。
振動の振幅が小さいバランスバーの端部近くに同じ質量が配置されるのは流量計
のバランスあるいは振幅比にほとんど効果を及ぼさないであろう。従来の流量計
のバランスバーは一様な壁厚の筒体からなる。これはバランスバーに付加的な質
量の部分を配置することを必要とする。
【００５０】
本発明のバランスバーはバランスバー１０２と一体的な受けバー１０５を含む
ように形成されるので、さらに利点がある。これはバランスバーと受けバーとが
別個の要素であって流量計の組立ての際にそれらを形成し、組立て、相互に取り
付けなければならなかった従来の流量計のバランスバーに対して際だった利点で
ある。バランスバーと流管との間のろう付けないし溶接部を４箇所から２箇所に
減少させることにより製造経費が低下し、流量計の信頼性が高まる。
ように形成されるので、さらに利点がある。これはバランスバーと受けバーとが
別個の要素であって流量計の組立ての際にそれらを形成し、組立て、相互に取り
付けなければならなかった従来の流量計のバランスバーに対して際だった利点で
ある。バランスバーと流管との間のろう付けないし溶接部を４箇所から２箇所に
減少させることにより製造経費が低下し、流量計の信頼性が高まる。
【００５１】
要するに、バランスバー１０２はこれが備えられる流量計の必要性に見合った
特定の知られた動作特性を有するように製造されるので利点がある。その鋳造に
よる製造により所望のモードの振動数が最適の値を有する調整するのに設計上の
柔軟性が与えられる。また問題のモードの振動数を動作振動数から分離しそれに
よって流量計の性能に対する悪影響をなくすように変化させるという特徴が与え
られる。さらに鋳造による製造によりコイルの装着のためのパッドや一体的な受
けバーのような特徴が得られ、それにより製造経費が低下する。所望の知られた
特性を有するバランスバーを用いることはバランスバーとして円筒形部材を用い
る従来のものに比較してはるかに優れている。
特定の知られた動作特性を有するように製造されるので利点がある。その鋳造に
よる製造により所望のモードの振動数が最適の値を有する調整するのに設計上の
柔軟性が与えられる。また問題のモードの振動数を動作振動数から分離しそれに
よって流量計の性能に対する悪影響をなくすように変化させるという特徴が与え
られる。さらに鋳造による製造によりコイルの装着のためのパッドや一体的な受
けバーのような特徴が得られ、それにより製造経費が低下する。所望の知られた
特性を有するバランスバーを用いることはバランスバーとして円筒形部材を用い
る従来のものに比較してはるかに優れている。
【００５２】
本発明は好ましい実施例として記載されたことに限られることはなく、発明の
思想に基づいてその範囲内で他の修正、変形を行ったものにも及ぶことが理解さ
れよう。例えば、本発明は単管式直管型コリオリ流量計の一部からなるものとし
て説明したが、本発明はこれに限られることなく、不規則な、あるいは曲線形状
の単管式流量計や複数本の管を有するコリオリ流量計を含む他の型のコリオリ流
量計にも用いられよう。
思想に基づいてその範囲内で他の修正、変形を行ったものにも及ぶことが理解さ
れよう。例えば、本発明は単管式直管型コリオリ流量計の一部からなるものとし
て説明したが、本発明はこれに限られることなく、不規則な、あるいは曲線形状
の単管式流量計や複数本の管を有するコリオリ流量計を含む他の型のコリオリ流
量計にも用いられよう。
【００５３】
また、本発明のバランスバーは鋳造工程により一体的構造をなすように理想的
に製造されるものとして説明した。しかしながらこのバランスバーは本願の装置
の発明として規定される構成のバランスバーを製造するいかなる方法によって製
造されてもよい。他の製造方法は後工程で本発明の一体的なバランスバーを形成
するように同時に形成された別個の部分を製造する鋳造工程を含むものである。
かくしてサイドリブは別個に形成され、その後に本発明のバランスバーを形成す
るように円筒形部材に取り付けられよう。説明されたバランスバーはまた加工工
程により、すなわち本発明のバランスバーを形成するように接合される複数の別
個の部分を製造する加工工程によって一体的構造として形成されてもよい。
に製造されるものとして説明した。しかしながらこのバランスバーは本願の装置
の発明として規定される構成のバランスバーを製造するいかなる方法によって製
造されてもよい。他の製造方法は後工程で本発明の一体的なバランスバーを形成
するように同時に形成された別個の部分を製造する鋳造工程を含むものである。
かくしてサイドリブは別個に形成され、その後に本発明のバランスバーを形成す
るように円筒形部材に取り付けられよう。説明されたバランスバーはまた加工工
程により、すなわち本発明のバランスバーを形成するように接合される複数の別
個の部分を製造する加工工程によって一体的構造として形成されてもよい。
【図１】
本発明の実施例であるバランスバーを有する組立てられた直管型コリオリ流量
計を示す図である。
計を示す図である。
【図２】
バランスバーのさらに詳細を示す図である。
【図３】
バランスバーを通り抜ける流管と組み合わせて、また図２のバランスバーの各
端部に取り付けられたケース連結リンクと組み合わせて図２のバランスバーを示
す図である。
端部に取り付けられたケース連結リンクと組み合わせて図２のバランスバーを示
す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月１３日（２００１．８．１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 それゆえ、単管式コリオリ流量計におけるバランスバーとし
て円筒形部材を用いることは、バランスバーの共振振動数を低下させること、バ
ランスバーの横方向振動を減少させること、駆動源及びピックオフコイルをバラ
ンスバーに装着すること、別個の受けバーがバランスバーの端部と流管とを連結
するのが必要であることにおいて問題を生ずることがわかる。 米国特許第４８３１８３５号は、流管が第２のモードのような、より高い反対
称モードにおける強制振動ないし固有振動の振動数にほぼ等しい共振振動数で振
動するコリオリ型質量流量計を開示している。好ましい実施例において、流量計
は対称的で、振動の振幅が最大になる点での振動に対して低い曲げ抵抗を与える
長円形断面を有している。この好ましい実施例は、流管の対称面の両側で等しい
間隔にある振動方向における流管の速度に比例した２つの信号を発生し、２つの
信号の和及び差を発生し、その和を積分し、積分された信号と２つの信号の差と
を復調してピーク振幅信号を生成し、このピーク振幅信号を分割して質量流量に
比例する出力を生成する電子的信号検出／処理手段を用いている。この好ましい
実施例は、さらに、流管内に装着された可撓性のダイアフラム及びバイパス回路
を含む新規な音響波低下手段を含み、それにより音響波がダイアフラムに伝わる
ことによって低下し、かくして流量計が音響波から分離される。 米国特許第５３８１６９７号は、流れる媒体を移送する直線状の測定用管と、
測定用の管に作用する振動体と、コリオリ力及び／またはコリオリ力に基づくコ
リオリ振動を検出する２つの変換器とを含みコリオリの原理で動作する、流れる
媒体の質量流量計を開示している。この流量計はまた測定用管を保持する取付け
管と、振動体と、測定用管の温度を検出し測定用管の温度に応じて測定された値
を修正する２つの温度検出器及び変換器を有している。測定用管と取付け管とは
相対的な軸方向の移動を除去するようにして相互に連結されており、測定用管と
取付け管との連結点の間の軸方向の間隔は測定用管の振動長さとなる。この質量
流量計は、単純な方法で測定された値が主として温度変化や外部から作用する力
によらず、また測定用管の振動長さの変化を検出する長さ変化検出器が測定用管
の長さとそれに加わる応力に応じて測定値を修正することができるようにな形態
になっている。
て円筒形部材を用いることは、バランスバーの共振振動数を低下させること、バ
ランスバーの横方向振動を減少させること、駆動源及びピックオフコイルをバラ
ンスバーに装着すること、別個の受けバーがバランスバーの端部と流管とを連結
するのが必要であることにおいて問題を生ずることがわかる。 米国特許第４８３１８３５号は、流管が第２のモードのような、より高い反対
称モードにおける強制振動ないし固有振動の振動数にほぼ等しい共振振動数で振
動するコリオリ型質量流量計を開示している。好ましい実施例において、流量計
は対称的で、振動の振幅が最大になる点での振動に対して低い曲げ抵抗を与える
長円形断面を有している。この好ましい実施例は、流管の対称面の両側で等しい
間隔にある振動方向における流管の速度に比例した２つの信号を発生し、２つの
信号の和及び差を発生し、その和を積分し、積分された信号と２つの信号の差と
を復調してピーク振幅信号を生成し、このピーク振幅信号を分割して質量流量に
比例する出力を生成する電子的信号検出／処理手段を用いている。この好ましい
実施例は、さらに、流管内に装着された可撓性のダイアフラム及びバイパス回路
を含む新規な音響波低下手段を含み、それにより音響波がダイアフラムに伝わる
ことによって低下し、かくして流量計が音響波から分離される。 米国特許第５３８１６９７号は、流れる媒体を移送する直線状の測定用管と、
測定用の管に作用する振動体と、コリオリ力及び／またはコリオリ力に基づくコ
リオリ振動を検出する２つの変換器とを含みコリオリの原理で動作する、流れる
媒体の質量流量計を開示している。この流量計はまた測定用管を保持する取付け
管と、振動体と、測定用管の温度を検出し測定用管の温度に応じて測定された値
を修正する２つの温度検出器及び変換器を有している。測定用管と取付け管とは
相対的な軸方向の移動を除去するようにして相互に連結されており、測定用管と
取付け管との連結点の間の軸方向の間隔は測定用管の振動長さとなる。この質量
流量計は、単純な方法で測定された値が主として温度変化や外部から作用する力
によらず、また測定用管の振動長さの変化を検出する長さ変化検出器が測定用管
の長さとそれに加わる応力に応じて測定値を修正することができるようにな形態
になっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【解決策】
上述した、また他の問題は、従来技術の円筒形バランスバーの上述した問題を
克服するバランスバーを含む装置及びその製造方法に関する本発明によって解決
され、技術的進歩がなされる。本発明のバランスバーは軸方向の中心部分、中心
部分の各々の側における空所及び各端部における円筒形要素とを有する中空の細
長い部材からなる。バランスバーはまたバランスバーの全長にわたって延びるサ
イドリブを含む。バランスバーは駆動源及びピックオフ要素の装着に適合するた
めの孔を有する平坦な面を与える鋳造工程によって形成されるのがよい。
克服するバランスバーを含む装置及びその製造方法に関する本発明によって解決
され、技術的進歩がなされる。本発明のバランスバーは軸方向の中心部分、中心
部分の各々の側における空所及び各端部における円筒形要素とを有する中空の細
長い部材からなる。バランスバーはまたバランスバーの全長にわたって延びるサ
イドリブを含む。バランスバーは駆動源及びピックオフ要素の装着に適合するた
めの孔を有する平坦な面を与える鋳造工程によって形成されるのがよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
中心部分の各々の側に空所を設けることにより駆動平面内での振動に対するバ
ランスバーの剛性が低下する。これによりバランスバーの共振振動数が低下して
物質が充満した流管の共振振動数に等しくなる。バランスバーの共振振動数を低
下させるこの方法は従来技術の流量計における錘の使用に対する改善となる。錘
は全ての方向の振動数を低下させる。しかしながら空所は１つの平面内における
駆動モードの振動数を選択的に低下させるように配置できる。本発明において、
空所は駆動モードにおける最大の曲げ応力を受けるバランスバーの領域に配置さ
れる。これは中立軸の近くにバランスバーの材料を残存させ駆動平面内での共振
振動数を低下させる。しかしながら横方向の振動数はそれほど低下しない。横方
向の振動に関して、空所は中立軸の領域から材料を除去し、最も曲げ応力が大き
い領域に材料を残存させる。
ランスバーの剛性が低下する。これによりバランスバーの共振振動数が低下して
物質が充満した流管の共振振動数に等しくなる。バランスバーの共振振動数を低
下させるこの方法は従来技術の流量計における錘の使用に対する改善となる。錘
は全ての方向の振動数を低下させる。しかしながら空所は１つの平面内における
駆動モードの振動数を選択的に低下させるように配置できる。本発明において、
空所は駆動モードにおける最大の曲げ応力を受けるバランスバーの領域に配置さ
れる。これは中立軸の近くにバランスバーの材料を残存させ駆動平面内での共振
振動数を低下させる。しかしながら横方向の振動数はそれほど低下しない。横方
向の振動に関して、空所は中立軸の領域から材料を除去し、最も曲げ応力が大き
い領域に材料を残存させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
空所は他の利点を有している。バランスバーの軸方向の中心領域から駆動モー
ドにおける剛性を除去するとバランスバーの端部及び受けバーにおける他の駆動
モードの剛性の多くが残存する。このように剛性を設定することにより広い範囲
の流体密度にわたって流体のバランスを維持できるようになる。バランスのとれ
た流量計において、流管、バランスバー及び受けバーは動的な系を構成する。流
管はバランスバーとは位相が外れて振動する。受けバーの部分は流管とともに振
動し、他の部分はバランスバーとともに振動する。各々の受けバーにおける振動
しない節面が２つのグループを分離する。
ドにおける剛性を除去するとバランスバーの端部及び受けバーにおける他の駆動
モードの剛性の多くが残存する。このように剛性を設定することにより広い範囲
の流体密度にわたって流体のバランスを維持できるようになる。バランスのとれ
た流量計において、流管、バランスバー及び受けバーは動的な系を構成する。流
管はバランスバーとは位相が外れて振動する。受けバーの部分は流管とともに振
動し、他の部分はバランスバーとともに振動する。各々の受けバーにおける振動
しない節面が２つのグループを分離する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明のバランスバーのさらに他の利点は、サイドリブがバランスバーの駆動
平面の振動を実質的に影響を受けないようにして横方向の振動の振動数を上昇さ
せることである。これにより望ましくない横方向の振動の振幅が最小になり、そ
の振動数が上昇する。サイドリブによるこの振動数の制御により所望のコリオリ
撓み信号が付随する流量計電子回路に与えられ、望ましくない振動数を表す信号
はその大きさが減少してコリオリ撓み信号からの振動数間隔が増大するようにな
る。これによりコリオリ撓み信号の信号処理が容易になり、コリオリ流量計の出
力データの精度が高まる。
平面の振動を実質的に影響を受けないようにして横方向の振動の振動数を上昇さ
せることである。これにより望ましくない横方向の振動の振幅が最小になり、そ
の振動数が上昇する。サイドリブによるこの振動数の制御により所望のコリオリ
撓み信号が付随する流量計電子回路に与えられ、望ましくない振動数を表す信号
はその大きさが減少してコリオリ撓み信号からの振動数間隔が増大するようにな
る。これによりコリオリ撓み信号の信号処理が容易になり、コリオリ流量計の出
力データの精度が高まる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第１の実施例によるバランスバーの鋳造によりまた製造工程は流量計
が組立てられる時にバランスバーに装着される駆動源及びピックオフの装着面及
び孔を形成することができるようになる。これによりバランスバーから物質を加
工し除去するのではなく物質が付加されるようにしてピックオフを装着するため
のパッドが可能になる。パッドを付加することにより、バランスバーの壁厚は局
所的に減少せず、かくしてピックオフ装着固定具のための孔を穿設するのに十分
な材料があることになる。
が組立てられる時にバランスバーに装着される駆動源及びピックオフの装着面及
び孔を形成することができるようになる。これによりバランスバーから物質を加
工し除去するのではなく物質が付加されるようにしてピックオフを装着するため
のパッドが可能になる。パッドを付加することにより、バランスバーの壁厚は局
所的に減少せず、かくしてピックオフ装着固定具のための孔を穿設するのに十分
な材料があることになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の第１の実施例のさらに他の利点は、製造工程がバランスバーの端部と
一体的な受けバーを設けることを含むことである。一体的な受けバーは流量計の
全長にわたって各端部のフランジまで延びる流管を受け入れるための中心の開口
を有する。一体的な受けバーは本来は受けバーをバランスバーに連結するために
必要とされていた２つの重要なろう付け接合部を省略する。
一体的な受けバーを設けることを含むことである。一体的な受けバーは流量計の
全長にわたって各端部のフランジまで延びる流管を受け入れるための中心の開口
を有する。一体的な受けバーは本来は受けバーをバランスバーに連結するために
必要とされていた２つの重要なろう付け接合部を省略する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の第１の実施例のさらに他の特徴及び利点は、本発明のサイドリブがバ
ランスバーと一体的であって、空所の領域におけるバランスバーに付加された断
面積を与える。この付加された断面積は、流管またはケースによってバランスバ
ーに加わる圧縮または引っ張りの熱的な力によるバランスバーにおける高い応力
を減少させる。バランスバーの中心部分の各々の側の空所は、従来のバランスバ
ーに適用されたとすると、局所的に減少した断面積になり、従来のバランスバー
を弱くするであろう。温度差の結果従来のバランスバーに加わる軸方向の応力及
び軸方向の力は空所に近接した領域で許容できないほどに高い応力になるであろ
う。しかしながら、本発明のバランスバーはこれらの領域においてサイドリブに
よって増大した断面積を有しており、かくして熱的に生じた応力は許容できる程
度に低下する。
ランスバーと一体的であって、空所の領域におけるバランスバーに付加された断
面積を与える。この付加された断面積は、流管またはケースによってバランスバ
ーに加わる圧縮または引っ張りの熱的な力によるバランスバーにおける高い応力
を減少させる。バランスバーの中心部分の各々の側の空所は、従来のバランスバ
ーに適用されたとすると、局所的に減少した断面積になり、従来のバランスバー
を弱くするであろう。温度差の結果従来のバランスバーに加わる軸方向の応力及
び軸方向の力は空所に近接した領域で許容できないほどに高い応力になるであろ
う。しかしながら、本発明のバランスバーはこれらの領域においてサイドリブに
よって増大した断面積を有しており、かくして熱的に生じた応力は許容できる程
度に低下する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
前述した特徴を全て有するバランスバーの鋳造によって従来の円筒形バランス
バーに必要とされていた機械加工、溶接、あるいはろう付け作業の多くの必要性
が削除される。本発明のバランスバーは従来用いられていた直管型コリオリ流量
計の欠点を克服することにより技術的進歩を達成する。
バーに必要とされていた機械加工、溶接、あるいはろう付け作業の多くの必要性
が削除される。本発明のバランスバーは従来用いられていた直管型コリオリ流量
計の欠点を克服することにより技術的進歩を達成する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の１つの面は、
流れる物質を受け入れる流管と、
該流管に受けバー手段によって連結される端部を有するバランスバーと、
該流管及びバランスバーを物質の流れを有する該流管の共振振動数に実質的に
等しい駆動振動数で位相が反対になるように振動させ、該振動及び物質の流れが
統合的に上記流管にコリオリ撓みを生ずるように作用するようにした駆動源と、 上記コリオリ撓みに応じた物質の流れに関する情報を表す信号を生成する上記
流管に連結されたピックオフ手段と、 を有するコリオリ流量計において、 上記バランスバーの横方向の振動の共振振動数を上昇させる上記バランスバー
における少なくとも１つのリブ要素 をさらに有することを特徴とするコリオリ流量計 である。
等しい駆動振動数で位相が反対になるように振動させ、該振動及び物質の流れが
統合的に上記流管にコリオリ撓みを生ずるように作用するようにした駆動源と、 上記コリオリ撓みに応じた物質の流れに関する情報を表す信号を生成する上記
流管に連結されたピックオフ手段と、 を有するコリオリ流量計において、 上記バランスバーの横方向の振動の共振振動数を上昇させる上記バランスバー
における少なくとも１つのリブ要素 をさらに有することを特徴とするコリオリ流量計 である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーと一体的で
あることである。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーに取り
付けられていることである。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーの一方
の側にあり、該バランスバーの縦方向の軸に平行に平行に向いていることである
。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーの実質
的に全長にわたって延びていることである。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーだけに
取り付けられ、該バランスバーの縦方向の軸に平行に平行に向いていることであ
る。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブ要素が上記バランスバーの
両側に配置された１対のリブからなり、上記リブが上記バランスバーの長さより
短くなっており、上記バランスバーが円筒形で上記流管を取り囲むようにしたこ
とである。 本発明のさらに他の面は、上記バランスバーが空所を含み、上記リブが上記空所
に近接した上記バランスバーの部分において上記バランスバーの断面積を増大さ
せて上記バランスバーの軸方向の剛性を増大させるとともに上記流管が長さを変
化させようとする時には上記バランスバーに軸方向に生ずる引っ張り及び圧縮の
力に抗するようにしたことである。
あることである。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーに取り
付けられていることである。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーの一方
の側にあり、該バランスバーの縦方向の軸に平行に平行に向いていることである
。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーの実質
的に全長にわたって延びていることである。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブが上記バランスバーだけに
取り付けられ、該バランスバーの縦方向の軸に平行に平行に向いていることであ
る。 本発明のさらに他の面は、上記少なくとも１つのリブ要素が上記バランスバーの
両側に配置された１対のリブからなり、上記リブが上記バランスバーの長さより
短くなっており、上記バランスバーが円筒形で上記流管を取り囲むようにしたこ
とである。 本発明のさらに他の面は、上記バランスバーが空所を含み、上記リブが上記空所
に近接した上記バランスバーの部分において上記バランスバーの断面積を増大さ
せて上記バランスバーの軸方向の剛性を増大させるとともに上記流管が長さを変
化させようとする時には上記バランスバーに軸方向に生ずる引っ張り及び圧縮の
力に抗するようにしたことである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図２において、バランスバー１０２は出口側端部２０４を有する円筒形部分と
、右側本体部分２０１及び左側本体部分２０２０とを有する円筒形部分からなる
。本体部分２０１及び２０２は出口側端部２０４によって示されるように円筒形
状である。リブ２０３は左側及び右側の本体部分２０２及び２０１を含むバラン
スバーの各々の側と一体的である。バランスバー１０２は駆動源Ｄの磁石を受け
入れるための孔２２１を有する中心部分１１９をさらに含む。バランスバー１０
２は中心部分１１９の左側の空所２１８と中心部分１１９の右側の空所２１９と
をさらに含む。バランスバー１０２は左側の部分２０２において平坦な面２０９
を有するピックオフ装着部分２０７と右側の部分２０１において平坦な面２１１
を有する同様なピックオフ装着部分２０８とをさらに含む。装着部分２０７は左
側のピックオフＬＰＯの磁石を受け入れるための開口２１２を含む。装着部分２
０８はピックオフＲＰＯのコイルの装着を容易にするための開口２１３を含む。
孔２１４と面２０９及び２１１とはバランスバー１０２へのピックオフＲＰＯ及
びＬＰＯのコイルの装着ハードウェアの係合を容易にする。平坦な面２１６及び
２１７はバランスバー１０２への調整錘（図示せず）の装着を容易にする。この
調整錘は製造工程での変動を克服するように流量計のバランスを調整するために
用いられる。中心部分１１９における開口２２１は駆動源Ｄのコイルに磁石を挿
入するのを容易にする。ねじ孔２２２は駆動源コイルのコイルハードウェアをバ
ランスバーに装着するのを容易にする。
、右側本体部分２０１及び左側本体部分２０２０とを有する円筒形部分からなる
。本体部分２０１及び２０２は出口側端部２０４によって示されるように円筒形
状である。リブ２０３は左側及び右側の本体部分２０２及び２０１を含むバラン
スバーの各々の側と一体的である。バランスバー１０２は駆動源Ｄの磁石を受け
入れるための孔２２１を有する中心部分１１９をさらに含む。バランスバー１０
２は中心部分１１９の左側の空所２１８と中心部分１１９の右側の空所２１９と
をさらに含む。バランスバー１０２は左側の部分２０２において平坦な面２０９
を有するピックオフ装着部分２０７と右側の部分２０１において平坦な面２１１
を有する同様なピックオフ装着部分２０８とをさらに含む。装着部分２０７は左
側のピックオフＬＰＯの磁石を受け入れるための開口２１２を含む。装着部分２
０８はピックオフＲＰＯのコイルの装着を容易にするための開口２１３を含む。
孔２１４と面２０９及び２１１とはバランスバー１０２へのピックオフＲＰＯ及
びＬＰＯのコイルの装着ハードウェアの係合を容易にする。平坦な面２１６及び
２１７はバランスバー１０２への調整錘（図示せず）の装着を容易にする。この
調整錘は製造工程での変動を克服するように流量計のバランスを調整するために
用いられる。中心部分１１９における開口２２１は駆動源Ｄのコイルに磁石を挿
入するのを容易にする。ねじ孔２２２は駆動源コイルのコイルハードウェアをバ
ランスバーに装着するのを容易にする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
バランスバー１０２はバランスバーとして円筒形部材を用いた従来の直管型コ
リオリ流量計のバランスバーに対する利点を表している。サイドリブが受けバー
１０２の望ましくない横方向の振動を禁止して所望の垂直方向振動、特に駆動モ
ードの垂直方向の振動にほとんど作用しないので、受けバー１０２にサイドリブ
２０３を設けるのは有利である。サイドリブ２０３と中心部分２２４及び２２５
はまた、空所２１８及び２１９に近接したバランスバーの領域においてバランス
バー構造に付加的な断面積を与えるという点において有利である。このリブの付
加的な断面積はケースと流管とによって与えられる引っ張り及び圧縮の熱的応力
に抗する強度をバランスバーに与える。リブ部分２２４及び２２５は空所２１８
及び２１９によって与えられる剛性の欠損を補償する。筒体から機械加工された
従来の円筒形バランスバーにはリブがなく、空所２１８及び２１９と同様な空所
があるとすれば、空所の近くでのバランスバーの熱的応力は許容できない程度に
高くなるであろう。
リオリ流量計のバランスバーに対する利点を表している。サイドリブが受けバー
１０２の望ましくない横方向の振動を禁止して所望の垂直方向振動、特に駆動モ
ードの垂直方向の振動にほとんど作用しないので、受けバー１０２にサイドリブ
２０３を設けるのは有利である。サイドリブ２０３と中心部分２２４及び２２５
はまた、空所２１８及び２１９に近接したバランスバーの領域においてバランス
バー構造に付加的な断面積を与えるという点において有利である。このリブの付
加的な断面積はケースと流管とによって与えられる引っ張り及び圧縮の熱的応力
に抗する強度をバランスバーに与える。リブ部分２２４及び２２５は空所２１８
及び２１９によって与えられる剛性の欠損を補償する。筒体から機械加工された
従来の円筒形バランスバーにはリブがなく、空所２１８及び２１９と同様な空所
があるとすれば、空所の近くでのバランスバーの熱的応力は許容できない程度に
高くなるであろう。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
バランスバー１０２は、ピックオフＲＰＯ及びＬＰＯをバランスバー１０２に
装着するのを容易にする部分２０７及び２０８を含むように製造されるので、さ
らに利点を有する。部分２０７及び２０８の平坦な面２０９及び２１１はピック
オフＲＰＯ及びＬＰＯをバランスバーに装着するための理想的な面を与える。こ
れはピックオフのコイルを装着するためのねじ孔とピックオフの磁石を受け入れ
るための大きい孔とを有する円筒形部材のほかに何もない従来のバランスバーに
対する利点である。あるいは、従来のバランスバーは各々のピックオフのために
加工された平坦部を有するようにされよう。しかしながら、これはねじ孔の領域
においてバランスバーを過度に薄くするであろう。平坦な面２０９及び２１１と
ともに部分２０７及び２０８があることはピックオフのコイルとそれに付随する
ハードウェアとの改善された装着手段を示すものである。
装着するのを容易にする部分２０７及び２０８を含むように製造されるので、さ
らに利点を有する。部分２０７及び２０８の平坦な面２０９及び２１１はピック
オフＲＰＯ及びＬＰＯをバランスバーに装着するための理想的な面を与える。こ
れはピックオフのコイルを装着するためのねじ孔とピックオフの磁石を受け入れ
るための大きい孔とを有する円筒形部材のほかに何もない従来のバランスバーに
対する利点である。あるいは、従来のバランスバーは各々のピックオフのために
加工された平坦部を有するようにされよう。しかしながら、これはねじ孔の領域
においてバランスバーを過度に薄くするであろう。平坦な面２０９及び２１１と
ともに部分２０７及び２０８があることはピックオフのコイルとそれに付随する
ハードウェアとの改善された装着手段を示すものである。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
本発明のバランスバーは、開口２２１を有する中心部分１１９を含むので、さ
らに利点がある。中心部分１１９の各々の側に空所２１８及び２１９を設けると
バランスバーはその剛性が低下することにより可撓性が増大する。これにより駆
動モードのバランスバーの共振振動数が物質の充満した流管の共振振動数に向か
って低下する。流量計の振動のない動作を得るために共振振動数の合わせること
が必要である。バランスバーの中心の近くから剛性を除去することにより他の剛
性が受けバー１０５の領域に集中するが、これにより流量計が広い範囲の流体密
度にわたってバランスのとれた状態にされる。これは、バランスバーがバランス
バーの駆動振動数を物質の充満した流管の駆動振動数に合わせるように錘を付加
して調節され較正されなければならない円筒形部材からなる従来の流量計に対し
て、際だった利点である。さらに、異なる密度の流体で動作するためには異なる
錘が設けられなければならない。
らに利点がある。中心部分１１９の各々の側に空所２１８及び２１９を設けると
バランスバーはその剛性が低下することにより可撓性が増大する。これにより駆
動モードのバランスバーの共振振動数が物質の充満した流管の共振振動数に向か
って低下する。流量計の振動のない動作を得るために共振振動数の合わせること
が必要である。バランスバーの中心の近くから剛性を除去することにより他の剛
性が受けバー１０５の領域に集中するが、これにより流量計が広い範囲の流体密
度にわたってバランスのとれた状態にされる。これは、バランスバーがバランス
バーの駆動振動数を物質の充満した流管の駆動振動数に合わせるように錘を付加
して調節され較正されなければならない円筒形部材からなる従来の流量計に対し
て、際だった利点である。さらに、異なる密度の流体で動作するためには異なる
錘が設けられなければならない。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
空所２１８及び２１９を設けるのはまた第２の曲げモードにおけるバランスバ
ーの剛性を低下させるという点において利点がある。これにより流管のコリオリ
撓みに応じてバランスバーのコリオリ状撓みが流体の密度に応じた流れ感度の変
化を打ち消すことができる点まで第２の曲げの共振振動数が低下する。これは密
度によらない流量計の較正ファクターが得られるので利点がある。
ーの剛性を低下させるという点において利点がある。これにより流管のコリオリ
撓みに応じてバランスバーのコリオリ状撓みが流体の密度に応じた流れ感度の変
化を打ち消すことができる点まで第２の曲げの共振振動数が低下する。これは密
度によらない流量計の較正ファクターが得られるので利点がある。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
本発明のバランスバーはさらに、バランスバーの他の部分より大きい壁厚を有
し、かくしてより大きい質量を有する中心部分１１９を設けるので、有利である
。この質量によりバランスバーの駆動モード振動の振幅が流管の駆動モードの振
幅より低くなるまで低下する。これは前述したように流量計の流れ感度を高める
という点で利点がある。駆動モード振動の振幅が最も大きいバランスバーの中心
部に向かって質量が集中するのはバランスバーの材料の最適な使用形態となる。
振動の振幅が小さいバランスバーの端部近くに同じ質量が配置されるのは流量計
のバランスあるいは振幅比にほとんど効果を及ぼさないであろう。従来の流量計
のバランスバーは一様な壁厚の筒体からなる。これはバランスバーに付加的な質
量の部分を配置することを必要とする。
し、かくしてより大きい質量を有する中心部分１１９を設けるので、有利である
。この質量によりバランスバーの駆動モード振動の振幅が流管の駆動モードの振
幅より低くなるまで低下する。これは前述したように流量計の流れ感度を高める
という点で利点がある。駆動モード振動の振幅が最も大きいバランスバーの中心
部に向かって質量が集中するのはバランスバーの材料の最適な使用形態となる。
振動の振幅が小さいバランスバーの端部近くに同じ質量が配置されるのは流量計
のバランスあるいは振幅比にほとんど効果を及ぼさないであろう。従来の流量計
のバランスバーは一様な壁厚の筒体からなる。これはバランスバーに付加的な質
量の部分を配置することを必要とする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
本発明のバランスバーはバランスバー１０２と一体的な受けバー１０５を含む
ように形成されるので、さらに利点がある。これはバランスバーと受けバーとが
別個の要素であって流量計の組立ての際にそれらを形成し、組立て、相互に取り
付けなければならなかった従来の流量計のバランスバーに対して際だった利点で
ある。バランスバーと流管との間のろう付けないし溶接部を４箇所から２箇所に
減少させることにより製造経費が低下し、流量計の信頼性が高まる。
ように形成されるので、さらに利点がある。これはバランスバーと受けバーとが
別個の要素であって流量計の組立ての際にそれらを形成し、組立て、相互に取り
付けなければならなかった従来の流量計のバランスバーに対して際だった利点で
ある。バランスバーと流管との間のろう付けないし溶接部を４箇所から２箇所に
減少させることにより製造経費が低下し、流量計の信頼性が高まる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
要するに、バランスバー１０２はこれが備えられる流量計の必要性に見合った
特定の知られた動作特性を有するように製造されるので利点がある。その鋳造に
よる製造により所望のモードの振動数が最適の値を有する調整するのに設計上の
柔軟性が与えられる。また問題のモードの振動数を動作振動数から分離しそれに
よって流量計の性能に対する悪影響をなくすように変化させるという特徴が与え
られる。さらに鋳造による製造によりコイルの装着のためのパッドや一体的な受
けバーのような特徴が得られ、それにより製造経費が低下する。所望の知られた
特性を有するバランスバーを用いることはバランスバーとして円筒形部材を用い
る従来のものに比較してはるかに優れている。
特定の知られた動作特性を有するように製造されるので利点がある。その鋳造に
よる製造により所望のモードの振動数が最適の値を有する調整するのに設計上の
柔軟性が与えられる。また問題のモードの振動数を動作振動数から分離しそれに
よって流量計の性能に対する悪影響をなくすように変化させるという特徴が与え
られる。さらに鋳造による製造によりコイルの装着のためのパッドや一体的な受
けバーのような特徴が得られ、それにより製造経費が低下する。所望の知られた
特性を有するバランスバーを用いることはバランスバーとして円筒形部材を用い
る従来のものに比較してはるかに優れている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
本発明は好ましい実施例として記載されたことに限られることはなく、他の修
正、変形を行ったものにも及ぶことが理解されよう。例えば、本発明は単管式直
管型コリオリ流量計の一部からなるものとして説明したが、本発明はこれに限ら
れることなく、不規則な、あるいは曲線形状の単管式流量計や複数本の管を有す
るコリオリ流量計を含む他の型のコリオリ流量計にも用いられよう。
正、変形を行ったものにも及ぶことが理解されよう。例えば、本発明は単管式直
管型コリオリ流量計の一部からなるものとして説明したが、本発明はこれに限ら
れることなく、不規則な、あるいは曲線形状の単管式流量計や複数本の管を有す
るコリオリ流量計を含む他の型のコリオリ流量計にも用いられよう。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
また、本発明のバランスバーの第１の実施例は鋳造工程により一体的構造をな
すように製造されるものとして説明した。しかしながらこのバランスバーは本願
の装置の発明として規定される構成のバランスバーを製造するいかなる方法によ
って製造されてもよい。他の製造方法は鋳造工程で別個の部分を形成し、この別
個の部分が後工程で本発明のバランスバーを形成するように同時に形成されるよ
うにした第２の実施例を含む。かくして第２の実施例によれば、サイドリブは別
個に形成され、その後に本発明のバランスバーを形成するように円筒形部材に取
り付けられよう。説明されたバランスバーはまた第３の実施例により加工工程に
よって、あるいは第４の実施例により本発明のバランスバーを形成するように接
合される複数の別個の部分を製造する加工工程によって、形成されてもよい。
すように製造されるものとして説明した。しかしながらこのバランスバーは本願
の装置の発明として規定される構成のバランスバーを製造するいかなる方法によ
って製造されてもよい。他の製造方法は鋳造工程で別個の部分を形成し、この別
個の部分が後工程で本発明のバランスバーを形成するように同時に形成されるよ
うにした第２の実施例を含む。かくして第２の実施例によれば、サイドリブは別
個に形成され、その後に本発明のバランスバーを形成するように円筒形部材に取
り付けられよう。説明されたバランスバーはまた第３の実施例により加工工程に
よって、あるいは第４の実施例により本発明のバランスバーを形成するように接
合される複数の別個の部分を製造する加工工程によって、形成されてもよい。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ランハム，グレゴリー・トリート
アメリカ合衆国コロラド州80501，ロング
モント，サード・アベニュー 1249
(72)発明者 ガーネット，ロバート・バークリー
アメリカ合衆国コロラド州80003，アーヴ
ァダ，ニューランド・ストリート 7562
(72)発明者 オリーラ，カーティス・ジョン
アメリカ合衆国コロラド州80234，ウエス
トミンスター，ヴァレージョ・ストリート
13508
(72)発明者 コーヘン，ラチャエル・エスター
アメリカ合衆国コロラド州80503，ニウォ
ット，カントリーサイド・ドライブ
7977，ナンバー 108
Ｆターム(参考） 2F035 JA02
Claims (26)
- 【請求項１】 流れる物質を受け入れる流管（１０１）と、 該流管に受けバー手段（１０５）によって連結される端部（１０２）を有する
バランスバーと、 該流管及びバランスバーを物質の流れを有する該流管の共振振動数に実質的に
等しい駆動振動数で位相が反対になるように振動させ、該振動及び物質の流れが
統合的に上記流管にコリオリ撓みを生ずるように作用するようにした駆動源（Ｄ
）と、 上記コリオリ撓みに応じた物質の流れに関する情報を表す信号を生成する上記
流管に連結されたピックオフ手段（ＬＰＯ，ＲＰＯ）と、 を有するコリオリ流量計（１００）において、 上記バランスバーの横方向の振動の共振振動数を上昇させる上記バランスバー
における少なくとも１つのリブ要素（２０３） をさらに有することを特徴とするコリオリ流量計（１００）。 - 【請求項２】 上記少なくとも１つのリブ要素が上記バランスバーに一体的
になっていることを特徴とする請求項１に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項３】 上記少なくとも１つのリブ要素が上記バランスバーの一方の
側に配置されその縦方向の軸に平行に向いているようにした請求項２に記載のコ
リオリ流量計。 - 【請求項４】 上記少なくとも１つのリブ要素が上記バランスバーの両側に
配置されその縦方向の軸に平行に向いている１対のリブ（２０３）からなること
を特徴とする請求項２に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項５】 上記バランスバーが空所（２０３）を含み、 上記リブが上記空所に近接したバランスバーの部分（２２４，２２５）で上記バ
ランスバーの断面積を増大させて、上記バランスバーの軸方向の剛性を増大させ
るとともに上記流管が長さを変化させようとすると上記流管に軸方向に生ずる引
っ張り及び圧縮の力に抗するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のコリ
オリ流量計。 - 【請求項６】 駆動源（２２１）の磁石を受け入れるための上記バランスバ
ーにおける孔と、 上記駆動源の駆動コイルを上記バランスバーに取り付けられるようにする上記
孔に近接して上記バランスバーと一体的な第１の装着要素（１１９）と、 をさらに含むようにしたことを特徴とする請求項２に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項７】 上記駆動コイルを取り付けられるようにする上記第１の装着
要素が 上記バランスバーにおける軸方向中心部分（１１９）と、 中心の開口を有する上記中心部分における平坦な面と、 を含み、上記開口を通って上記駆動磁石が上記駆動コイル内に入り込めるように
したことを特徴とする請求項６に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項８】 上記ピックオフ手段を上記バランスバーに取り付けられるよ
うにする上記バランスバーと一体的な第２の装着要素（２０７，２０８）を有す
ることを特徴とする請求項６に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項９】 上記ピックオフを取り付けられるようにする上記第２の要素
が上記ピックオフ手段を上記バランスバーに取り付けるのを容易にする上記バラ
ンスバーにおける開口（２１２，２１３）を有する平坦な面（２０９，２１１）
を含むことを特徴とする請求項８に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項１０】 上記バランスバーの共振振動数を上記物質の充満した流管
の共振振動数に向かって低下させる上記バランスバーと一体的な要素（１１９）
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項１１】 上記バランスバーの共振振動数を低下させる要素が上記バ
ランスバーと一体的でその可撓性を増大させる要素（２１８，２１９）をさらに
含むことを特徴とする請求項１０に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項１２】 上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる要素が上記
バランスバーの中心部分の各々の軸方向の側における上記バランスバーの空所（
２１８，２１９）からなることを特徴とする請求項１１に記載のコリオリ流量計
。 - 【請求項１３】 上記バランスバーの振動の振幅を上記流管の振動の振幅よ
り小さくする上記バランスバーと一体的な要素（１１９）をさらに含むことを特
徴とする請求項１に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項１４】 上記流れる物質の密度によらないコリオリ流量計の較正フ
ァクターを形成するように上記バランスバーの第２の曲げ振動数を低下させる上
記バランスバーと一体的な要素（２１８，２１９）をさらに含むことを特徴とす
る請求項１に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項１５】 上記受けバー手段（１０５）が各々上記バランスバーの異
なる端部において上記バランスバー別個の受けバー（１０５）をなし、 各々の受けバーが上記流管を受け入れるための中心の孔を有し、また上記バラ
ンスバーの縦方向の軸に垂直な面を有する円形の部材である ことを特徴とする請求項１に記載のコリオリ流量計。 - 【請求項１６】 流管を受け入れるようにした半径方向中心の開口（２０４
）を有する細長い部材としてバランスバー（１０２）を形成することと、 上記細長い部材の各端部における中心の開口を有する上記バランスバーと一体
的な受けバー（１０５）を形成することと、 上記バランスバーに少なくとも１つの空所（２１８，２１９）を形成すること
と、 上記バランスバーの横方向振動の振動数を上昇させるように上記バランスバーと
一体的にした少なくとも１つのリブ要素（２０３）を形成することと、 の各ステップからなり、 上記少なくとも１つのリブ要素が、上記バランスバーの側部にあって上記バラ
ンスバーの縦方向の軸に平行に向いたリブ（２０３）からなり、 上記リブは、上記流管が長さを変化させようとする時には上記バランスバーに
軸方向に生ずる引っ張りないし圧縮の力を相殺する少なくとも１つの上記空所に
近接した領域における上記バランスバーの断面積を増大させる要素（２２４，２
２５）を含む ようにしたことを特徴とするコリオリ流量計の製造方法。 - 【請求項１７】 上記バランスバーに駆動源（Ｄ）を取り付けられるように
上記バランスバーと一体的で上記バランスバーの軸方向中心部分をなす第１の装
着要素（１１９）を形成することと、 上記バランスバーに上記駆動源を取り付けられるようにする中心の開口を有す
る上記中心部分における第１の面を形成することと の各ステップをさらに含むようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の方法
。 - 【請求項１８】 上記ピックオフ手段（ＬＰＯ，ＲＰＯ）を上記バランスバ
ーに取り付けられるようにする上記バランスバーと一体的な第２の装着要素（２
０７，２０８）を形成するステップをさらに含み、 上記第２の装着要素が上記ピックオフ手段の上記バランスバーへの取り付けを容
易にするための上記バランスバーにおける開口を有する第１の平坦な面（２０９
，２１１）を含む ようにしたことを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 上記バランスバーの共振振動数を上記物質が充満した流管
の共振振動数に向かって低下させるように上記バランスバーと一体的な要素（１
１９，２１８，２１９）を形成するステップをさらに含み、 上記バランスバーの共振振動数を低下させる要素が上記バランスバーと一体的
な可撓性の増大した部分からなり、 上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる部分が上記バランスバーの各々
の軸方向の側での上記バランスバーにおける空所（２１８，２１９）をなす切取
られた部分からなり、 上記バランスバーの第２の曲げ振動数を低下させる要素がまた上記流れる物質
の密度によらないコリオリ流量計の較正ファクターを形成する ようにしたことを特徴とする請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 上記バランスバーの振動の振幅を上記流管の振動の振幅よ
り小さくする上記バランスバーと一体的な部分（１１９）を形成するステップを
さらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 上記形成するステップが 流管を受け入れるようにした半径方向中心の開口（２０７）を有するバランスバ
ー（１０２）の細長い部材をなす空洞と、 上記細長い部材の各端部における中心の開口を有する上記バランスバーと一体
的な受けバー（１０５）をなす空洞部分と、 上記バランスバーにおける少なくとも１つの空所（２１８，２１９）をなす空
洞部分と、 上記バランスバーの横方向振動の振動数を上昇させるように上記バランスバーと
一体的にした少なくとも１つのリブ要素（２０３）をなす空洞部分と、 を有し、 上記少なくとも１つのリブ要素が、上記バランスバーの側部にあって上記バラ
ンスバーの縦方向の軸に平行に向いたリブからなり、 上記リブは、上記流管が長さを変化させようとする時には上記バランスバーに
軸方向に生ずる引っ張りないし圧縮の力を相殺する少なくとも１つの上記空所に
近接した領域における上記バランスバーの断面積を増大させる要素を含む ようにした鋳型を形成するステップを含み、該鋳型を形成するステップが 上記空洞に溶融材料を充填して上記バランスバーを形成し、形成されたバラン
スバーを上記鋳型から引き出す ステップをさらに含むようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の方法。 - 【請求項２２】 上記形成するステップが、 駆動源を上記バランスバーに取り付けられるように上記バランスバーと一体的で
上記バランスバーの軸方向の中心部分をなす第１の装着要素（１１９）をなす空
洞部分と、 上記バランスバーに上記駆動源を取り付けられるようにする中心の開口を有す
る上記中心部分における平坦な面（１１９）と を有する鋳型を形成するステップを含むようにしたことを特徴とする請求項２１
に記載の方法。 - 【請求項２３】 上記形成するステップが、上記ピックオフ手段（ＬＰＯ，
ＲＰＯ）を上記バランスバーに取り付けられるようにする上記バランスバーと一
体的な第２の装着要素（２０７，２０８）をなす空洞部分を有する鋳型を形成す
るステップを含み、 上記第２の要素が上記ピックオフを上記バランスバーに取り付けることを容易
にするための上記バランスバーにおける開口を有する平坦な面（２０９）を含む
ようにしたことを特徴とする請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２４】 上記形成するステップが上記バランスバーの共振振動数を
上記物質で充満した流管の共振振動数の方に向かって低下させるように上記バラ
ンスバーと一体的な要素（１１９，２１８，２１９）をなす空洞部分を有する鋳
型を形成するステップを含み、 上記バランスバーの共振振動数を低下させる上記要素が上記バランスバーと一体
的な可撓性の増大した要素（２１８，２１９）からなり、 上記バランスバーの部分の可撓性を増大させる上記要素が上記バランスバーの中
心部分の各々の軸方向の側における上記バランスバーの空所（２１８，２１９）
をなす切り取られた部分からなり、 上記バランスバーの第２の曲げの振動数を低下させる上記要素がまた上記流れる
物質の密度によらないコリオリ流量計の較正ファクターを形成する ようにしたことを特徴とする請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２５】 上記形成するステップが上記バランスバーの振動の振幅を
上記流管の振動の振幅より小さくする上記バランスバーと一体的な要素（１１７
）をなす空洞部分を有する鋳型を形成するステップを含むことを特徴とする請求
項２０に記載の方法。 - 【請求項２６】 上記バランスバーを形成するために上記空洞を物質で充填
するステツプを含むようにしたことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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