振動式測定装置
【課題】本発明は、センサチューブの振幅の増大を抑制することを課題とする。
【解決手段】振動式測定装置２０は、マニホルド１２０と、マニホルド１２０の上面に接続され、平行に形成されたセンサチューブ１４０，１５０と、センサチューブ１４０，１５０の円弧状の中間部分１４０ｃ，１５０ｃ間に取り付けられた加振器１６０と、センサチューブ１４０と１５０との流入側の相対変位を検出する流入側ピックアップ１８０と、センサチューブ１４０と１５０との流出側の相対変位を検出する流出側ピックアップ２００とを有する。マニホルド１２０の上部には、金属ケース１７０が取り付けられている。金属ケース１７０の内壁には、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃに対向する位置にセンサチューブ１４０，１５０の振幅を抑制する振幅抑制部材２２０が固定されている。
【解決手段】振動式測定装置２０は、マニホルド１２０と、マニホルド１２０の上面に接続され、平行に形成されたセンサチューブ１４０，１５０と、センサチューブ１４０，１５０の円弧状の中間部分１４０ｃ，１５０ｃ間に取り付けられた加振器１６０と、センサチューブ１４０と１５０との流入側の相対変位を検出する流入側ピックアップ１８０と、センサチューブ１４０と１５０との流出側の相対変位を検出する流出側ピックアップ２００とを有する。マニホルド１２０の上部には、金属ケース１７０が取り付けられている。金属ケース１７０の内壁には、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃに対向する位置にセンサチューブ１４０，１５０の振幅を抑制する振幅抑制部材２２０が固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動式測定装置に係り、特に被測流体が流れるセンサチューブを振動させて質量に応じたセンサチューブの上流側、下流側の変位をピックアップにより検出し、上流側、下流側の変位の位相差(時間差)から被測流体の密度、質量流量を測定するよう構成された振動式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測流体が流れる流路を有するセンサチューブを振動させて被測流体の物理量（質量や密度など）を測定する測定装置として、コリオリ式質量流量計または振動式密度計と呼ばれる振動式測定装置がある。以下では、被測流体の質量流量を測定するコリオリ式質量流量計について説明する。
【０００３】
この振動式測定装置では、例えば、被測流体の質量流量を測定する場合、被測流体が流れるセンサチューブを当該センサチューブの固有振動数（共振周波数）で加振器により管径方向に振動させ、小さな駆動力でセンサチューブの振幅を大きくすることで、質量流量に比例したコリオリ力によるセンサチューブの変位をピックアップにより検出するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
センサチューブにおける被測流体の流速がゼロ（流量＝ゼロ）のときは、上流側直管部分、下流側直管部分の相対変位が同じであるので、検出信号の時間差がゼロとなる。また、コリオリ力は、センサチューブの振動方向に働き、且つ上流側と下流側とで逆方向に作用するため、センサチューブの中間部分では捩れが生じる。すなわち、センサチューブにおける被測流体の流速がゼロ以上のときは、上流側直管部分における変位量に応じた検出信号は位相が進み、下流側直管部分における変位量に応じた検出信号は位相が遅れる。そのため、センサチューブの捩れ角に応じて得られた両検出信号の時間差が質量流量に比例する。
【０００５】
また、センサチューブは、ステンレス材などの金属パイプからなり、例えば、コリオリ力の検出感度を上げるために、肉薄パイプを使用した場合、温度の影響を受けやすくなる。さらに、センサチューブを流れる被測流体の温度が大幅に上昇したり、低下した場合には、センサチューブの弾性係数（ヤング率）が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５８−１１７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の振動式測定装置においては、例えば、被測流体の温度変化に伴ってセンサチューブの弾性係数が変化した場合、同じ加振力でセンサチューブを振動させていてもセンサチューブの振幅が大きくなってしまうことがあり、センサチューブ自体が変形するおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した振動式測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、被測流体が流れるセンサチューブと、
該センサチューブを収納するケースと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器による加振力を制御する励振制御手段と、
前記センサチューブの流入側、流出側の変位を検出する変位検出器と、
前記変位検出器の検出信号から流入側変位と流出側変位との時間差を計測する計測制御手段と、
を備えた振動式測定装置において、
前記センサチューブの振幅が所定以上に増幅された場合に前記センサチューブの振動を抑制する振幅抑制部材を前記ケースの内壁に設けたことを特徴とする。
（２）本発明の前記計測制御手段は、前記センサチューブが前記振幅抑制部材に当接することで前記変位検出器より得られた出力波形の形状が変化した場合に異常発生と判定する波形監視手段を備えたことを特徴とする。
（３）本発明の前記励振制御手段は、前記波形監視手段により異常発生と判定された場合に前記加振器による加振力を低下または停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、被測流体の温度上昇に伴ってセンサチューブの弾性係数が変化してセンサチューブの振幅が大きくなった場合でもセンサチューブの振動を抑制することができ、センサチューブの振幅が所定以上に増幅された場合でもセンサチューブが変形することを防止ができる。
また、本発明によれば、変位検出器より得られた出力波形を監視することにより、センサチューブが振幅抑制部材に当接したことを判定することが可能になる。
【００１１】
また、本発明によれば、異常発生と判定された場合に加振器による加振力を低下または停止させるため、センサチューブが振幅抑制部材に当接することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による振動式測定装置の一実施例が適用されたガス供給装置を模式的に示す系統図である。
【図２】図１に示すガス供給装置の制御装置が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明による振動式測定装置の一実施例の正面図である。
【図４】図３に示す振動式測定装置の側面図である。
【図５】加振器１６０がセンサチューブ１４０を振動させる状態を模式的に示す図である。
【図６】振動するセンサチューブ１４０に作用するコリオリ力を模式的に示す図である。
【図７】ピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。
【図８】センサチューブ１４０，１５０に他の振動たとえばねじり振動が発生した場合に検出されたピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。
【図９】流量計測制御回路３００の構成を示すブロック図である。
【図１０】ピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図であり、（Ａ）は正常な場合、（Ｂ）は振幅が増大した場合の波形図である。
【図１１】波形監視回路が実行する制御処理１を説明するためのフローチャートである。
【図１２】波形監視回路が実行する制御処理２を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明による振動式測定装置の一実施例が適用されたガス供給装置を模式的に示す系統図である。図１に示されるように、ガス供給装置１０は、例えば自動車１２の燃料タンク（被充填タンク）１４に都市ガスを所定圧力に圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給するガス供給ステーションなどに設置されている。
【００１５】
ガス供給装置１０は、大略、都市ガスを所定圧力に圧縮し加圧されたガスを生成する圧力発生ユニット(図示せず)と、圧力発生ユニットにより圧縮されたガスを燃料タンク１４に供給するためのディスペンサユニット１６とを有する。
【００１６】
また、ディスペンサユニット１６のガス供給経路１８には、上流側から順に、ガス供給経路１８を流れるガスの供給量を計測する質量流量計としての振動式測定装置２０と、電磁弁よりなりガス供給経路１８を開又は閉とするガス供給開閉弁２２と、下流側（被充填側）へ供給されるガスの流量・圧力を制御する制御弁２４と、制御弁２４により制御された２次圧力を測定する圧力伝送器（圧力トランスミッタ）２６とが配設されている。
【００１７】
さらに、ガス供給経路１８の下流側端部には、ガス充填ホース２８が連通されており、ガス充填ホース２８の下流側端部には、電磁駆動式の三方弁３０が接続されている。三方弁３０は、ガス充填ホース２８が接続された流入ポートａと、脱圧管路３２が接続された排気ポートｂと、ガス充填カップリング３４が接続された充填ポートｃとを有する。この三方弁３０は、ガス充填時に流入ポートａと充填ポートｃとが連通された開弁状態に切替えられ、ガス充填完了後の脱圧操作を行う際に排気ポートｂと充填ポートｃとが連通するように切替えられてガス充填カップリング３４内の圧力を減圧する。
【００１８】
また、圧力伝送器２６は、ガス供給開閉弁２２、制御弁２４の下流に配置され、三方弁３０を流入ポートａと充填ポートｃとが連通された開弁状態に切替えることにより、燃料タンク１４に連通されたガス供給経路１８の圧力を測定することで、間接的に燃料タンク１４の残留圧力を測定することができる。
【００１９】
さらに、ディスペンサユニット１６には、制御装置４０、充填開始スイッチ釦４２、充填停止スイッチ釦４４、流量表示器４６が配設されている。ディスペンサユニット１６の制御装置４０は、充填開始スイッチ釦４２がオンに操作されると、ガス供給経路１８に設けられたガス供給開閉弁２２の開閉制御、三方弁３０の切替制御を行なうと共に、振動式測定装置２０により測定された流量測定値、及び圧力伝送器２６により測定された圧力測定値に基づいて制御弁２４の弁開度制御を行なうことで、燃料タンク１４に目標圧力のガスを充填する。
【００２０】
また、制御装置４０は、振動式測定装置２０及び圧力伝送器２６から出力された流量及び圧力の検出信号により燃料タンク１４に供給された供給量及び供給圧力を演算する。
【００２１】
上記振動式測定装置２０は、被測流体が流れる流路を有するセンサチューブを振動させ、この振動する流路内を流れるガス流量に応じたコリオリ力による管路の流入側と流出側との時間差が流量に比例することを利用して流量計測を行うコリオリ式質量流量計である。尚、振動式測定装置２０の詳細は、後述する。
【００２２】
また、制御弁２４は、制御装置４０からの指令により弁開度が制御されて燃料タンク１４へ供給されるガス供給量（流量は圧力×時間により求まる）を制御する。
【００２３】
また、自動車１２では、ディスペンサユニット１６のガス充填カップリング３４が連結される被充填側のレセプタクル５０と、レセプタクル５０と燃料タンク１４とを連通する管路５２と、管路５２に配設され、燃料タンク１４に充填されたガスの逆流を防止する逆止弁５４とを有する。
【００２４】
制御装置４０のメモリ（ＲＯＭ）には、ガス供給経路１８の下流端部が燃料タンク１４側に連結された状態で、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を開としてガス供給経路１８に所定圧力のガスを供給する制御プログラムが格納されている。そして、制御装置４０は、後述するようにメモリに格納された各制御プログラムを読み込んでガス供給開閉弁２２の開閉制御、三方弁３０の切替制御を行なうと共に、振動式測定装置２０により測定された流量、及び圧力伝送器２６により測定された圧力測定値に基づいて制御弁２４の弁開度制御を実行する。
【００２５】
次に上記構成になるガス供給装置１０におけるガス充填作業について説明する。上記自動車１２の燃料タンク１４にガスを充填する際、作業者は、先ず、ディスペンサユニット１５の掛止部(図示せず)からガス充填カップリング３４を外して自動車１２のレセプタクル５０に結合させる。そして、作業者は、充填開始スイッチ釦４２をオンに操作する。
【００２６】
これにより、制御装置４０は、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を開弁させて三方弁３０より上流のガス供給経路１８を最大供給圧力（目標圧力）に昇圧させる。次に、制御装置４０は、ガス供給開閉弁２２を閉弁させてから三方弁３０を開弁状態（ポートａ−ｃ連通）に切替えてガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８に充填されたガスを燃料タンク１４に供給する。尚、上記所定圧力は、燃料タンク１４の上流に設けられた逆止弁５４の閉弁力（弁体を付勢する力）より十分大きい圧力値に設定されている。
【００２７】
そして、制御装置４０は、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の圧力が燃料タンク１４の圧力と均衡した状態になったとき、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値をメモリに記憶し、この圧力測定値に基づいて燃料タンク１４の容積及び残留ガス量を演算し、この燃料タンク１４の容積及び残留ガス量に応じた制御則（一定圧力制御あるいは一定流量制御）により制御弁２４の弁開度を制御する。
【００２８】
燃料タンク１４へのガス供給が行なわれて圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が目標圧力に達すると、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を閉弁した後、三方弁３０を脱圧状態に切替えてガス充填カップリング３４の圧力を減圧する。これにより、作業者は、軽い力でガス充填カップリング３４を自動車１２のレセプタクル５０から分離させることが可能になる。
【００２９】
その後、作業者は、ディスペンサユニット１６のガス充填カップリング３４を掛止部(図示せず)に掛止させる。そして、充填停止釦４４がオンに操作されると、一連のガス充填作業が完了する。
【００３０】
ここで、上記構成になるガス供給装置１０の制御装置４０が実行するガス供給制御処理につき図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
制御装置４０は、図２のＳ１１において、ガス充填カップリング３４が自動車１２のレセプタクル５０に結合されて充填開始スイッチ釦４２がオンに操作されると（ＹＥＳの場合）、Ｓ１２に進み、燃料タンク１４に充填すべき最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０をメモリから読み込む。続いて、Ｓ１３に進み、三方弁３０を脱圧状態（流入ポートａが閉止、排気ポートbと充填ポートｃとが連通）に切替える。尚、前回のガス供給終了時には、三方弁３０を脱圧状態に切替えているが、本実施例では、三方弁３０より上流側のガス供給経路１８を確実に密閉させるため、三方弁３０の流入ポートａを閉止させる。
【００３２】
次のＳ１４では、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を開弁させる。これにより、三方弁３０より上流のガス供給経路１８に圧力発生ユニットで生成された高圧ガスが供給される。そのため、三方弁３０より上流のガス供給経路１８を瞬時に最大供給圧力（目標圧力）に昇圧させることができる。
【００３３】
続いて、Ｓ１５に進み、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値を読み込み、測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したか否かをチェックする。このＳ１５において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１６に進み、ガス供給開閉弁２２を閉弁させてガス供給経路１８へのガス供給を停止させる。続いて、Ｓ１７では、三方弁３０を開弁状態（流入ポートａと充填ポートｃとが連通、排気ポートbが閉止）に切替える。これにより、ガス供給開閉弁２２と三方弁３０との間のガス供給経路１８に充填されたガスは、ガス充填カップリング３４、レセプタクル５０を介して逆止弁５４を開弁させ、自動車１２の燃料タンク１４に供給される。
【００３４】
次のＳ１８では、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０より低下したか否かをチェックする。このＳ１８において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が低下した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１９に進み、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が所定時間一定値を維持するか否かをチェックする。このＳ１９において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が低下している場合（ＮＯの場合）には、測定された圧力測定値が所定時間一定値を維持するまでＳ１８,Ｓ１９の処理を繰り返して待機状態となる。
【００３５】
そして、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が所定時間一定値を維持した場合には、Ｓ２０に進み、この一定圧力値を燃料タンク１４に残留している充填前タンク圧力値Ｐｔとして記憶する。続いて、Ｓ２１では、燃料タンク１４の容積を上記充填前タンク圧力値Ｐｔから演算する。尚、この燃料タンク１４の容積を求める演算式としては、例えば、ガス供給開閉弁２２と三方弁３０との間のガス供給経路１８の容積と、この容積に充填されたガス量（振動式測定装置２０の流量測定値）との関係式から求まり、既に周知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
次のＳ２２では、ガス供給開閉弁２２を開弁して燃料タンク１４に対するガス供給を開始すると共に、制御弁２４の弁開度を燃料タンク１４の容積に応じた制御則（定圧力上昇制御または定流量制御など）により制御する。これにより、燃料タンク１４へのガス供給が行なわれ、タンク圧力も徐々に上昇する。
【００３７】
Ｓ２３では、振動式測定装置２０によりガス供給経路１８を流れるガス流量を計測しており、振動式測定装置２０から出力された流量パルスを積算して瞬時流量及び積算流量（燃料タンク１４に充填されたガス量）を演算する。Ｓ２３ａでは、現時点での積算流量を流量表示器４６に表示する。これにより、流量表示器４６に表示される積算流量の数値が随時更新される。
【００３８】
次のＳ２４では、現時点での積算流量が予め設定された制御則による目標流量に達したか否かをチェックする。Ｓ２４において、現時点での積算流量が目標流量に達していないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２５に進み、積算流量が目標流量に近づくように制御弁２４の弁開度を制御する。その後は、Ｓ２３に戻り、Ｓ２３〜Ｓ２５の処理を繰り返す。また、Ｓ２４において、現時点での積算流量が目標流量に達したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ２６に進む。
【００３９】
次のＳ２６では、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したか否かをチェックする。このＳ２６において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達しないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２３に戻り、Ｓ２３〜Ｓ２６の処理を繰り返す。
【００４０】
また、Ｓ２６において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ２７に進み、ガス供給開閉弁２２、制御弁２４を閉弁させてガス供給経路１８へのガス供給を停止させる。そして、次のＳ２８に進み、三方弁３０を脱圧状態（流入ポートａが閉止、排気ポートbと充填ポートｃとが連通）に切替える。これにより、ガス充填カップリング３４及びレセプタクル５０の圧力が減圧されると共に、逆止弁５４が圧力差により閉弁する。この後、作業者は、ガス充填カップリング３４をレセプタクル５０から分離させてディスペンサユニット１６の掛止部(図示せず)に掛止させる。これで、燃料タンク１４に対するガス供給作業が終了する。
【００４１】
また、上記Ｓ１８において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が低下しない場合には、ガス供給開閉弁２２が閉弁できない等の異常が発生しているため、Ｓ２９に進み、警報を発した後、Ｓ２８に進み、三方弁３０を脱圧状態（流入ポートａが閉止、排気ポートbと充填ポートｃとが連通）に切替えてガス供給を中止する。
【００４２】
ここで、振動式測定装置２０の構成について説明する。
【００４３】
図３は本発明による振動式測定装置の一実施例の正面図である。図４は振動式測定装置の側面図である。尚、振動式測定装置は、被測流体の密度、及び密度を利用して質量流量を求めることができるため、振動式密度計及びコリオリ式質量流量計として用いられる。振動式密度計とコリオリ式質量流量計とは、同様な構成であるので、本実施例では質量流量計として用いた場合について詳細に説明する。
【００４４】
図３及び図４に示されるように、振動式測定装置２０は、マニホルド１２０と、マニホルド１２０の上面に接続され、平行に形成された逆Ｕ字状のセンサチューブ１４０，１５０と、センサチューブ１４０，１５０の円弧状の中間部分１４０ｃ，１５０ｃ間に取り付けられた加振器１６０と、センサチューブ１４０と１５０との流入側の相対変位を検出する流入側ピックアップ（変位検出器）１８０と、センサチューブ１４０と１５０との流出側の相対変位を検出する流出側ピックアップ（変位検出器）２００を有する。マニホルド１２０は、例えば、直方体形状の金属ブロックからなり、一方の端部に流入口１２０ａが設けられ、他方の端部に流出口１２０ｂが設けられている。そして、センサチューブ１４０，１５０の流入側端部１４０ａ，１５０ａが流入口１２０ａに連通され、センサチューブ１４０，１５０の流出側端部１４０ｂ，１５０ｂが流出口１２０ｂに連通されている。従って、流入口１２０ａに流入された流体は、センサチューブ１４０，１５０を通過して流出口１２０ｂより外部に流出される。
【００４５】
マニホルド１２０の上部には、ステンレス板などからなる金属ケース１７０が取り付けられている。金属ケース１７０は、底部が開口となった箱状に形成されており、センサチューブ１４０，１５０全体を収納する大きさに形成されている。また、金属ケース１７０の内壁には、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃに対向する位置に振幅抑制部材２２０が固定されている。
【００４６】
振幅抑制部材２２０は、例えば、ゴムやフエルト等の弾性材により形成されており、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃが通常の振幅以上に振動した場合に中間部分１４０ｃ，１５０ｃが当接するＹ方向位置に突出している。すなわち、振幅抑制部材２２０は、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃが通常よりも大きく振動した場合、センサチューブ１４０，１５０の振動を吸収すると共に中間部分１４０ｃ，１５０ｃの最大振幅が小さくなるように振動を抑制する。
【００４７】
例えば、被測流体の温度が上昇した場合には、センサチューブ１４０，１５０の弾性係数（ヤング率）が変化してセンサチューブ１４０，１５０の振幅が規定以上に増幅されることがある。このような場合でもセンサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃは、振幅抑制部材２２０に当接することで振動による加速度を減速されると共に、金属ケース１７０の内壁に衝突することが防止される。
【００４８】
図４に示されるように、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃと振幅抑制部材２２０との間には、寸法Ｙａ、Ｙｂの隙間が形成されている。そのため、中間部分１４０ｃ，１５０ｃが寸法Ｙａ、Ｙｂ以上の振幅で振動した場合には、中間部分１４０ｃ，１５０ｃが振幅抑制部材２２０に当接して振幅を規制されるため、センサチューブ１４０，１５０が変形することが防止されると共に、センサチューブ１４０，１５０に過大な力が作用して金属ケース１７０を強打することも防止される。
【００４９】
加振器１６０は、センサチューブ１４０の先端に取り付けられた励振コイル１６０ａとセンサチューブ１５０の先端に取り付けられたマグネット１６０ｂからなる。また、ピックアップ２００は、センサチューブ１４０に取り付けられたセンサコイル２００ａと、センサチューブ１５０に取り付けられたマグネット２００ｂとからなる。尚、ピックアップ１８０は、図４において、ピックアップ２００と重なってみえないが、ピックアップ２００と同様に、振動するセンサチューブ１４０に取り付けられたセンサコイル１８０ａと、センサチューブ１５０に取り付けられたマグネット１８０ｂとからなる。
【００５０】
また、センサチューブ１４０，１５０の流入側またはマニホルド１２０の流入口１２０ａ付近の温度を測定する温度センサ２１０が設けられている。
【００５１】
加振器１６０、流入側ピックアップ１８０、流出側ピックアップ２００は、図３に示すように正面からみてセンサチューブ１４０，１５０の中間位置を横切る縦線に対して対称に、且つ加振器１６０を中心に流入側ピックアップ１８０と流出側ピックアップ２００とが対称に設けられている。そして、加振器１６０は流量計測制御回路３００により駆動制御され、流入側ピックアップ１８０、流出側ピックアップ２００により検出された検出信号は、流量計測制御回路３００に入力される。
【００５２】
加振器１６０は、励振コイル１６０ａに正負のある交番電圧（交流信号）が印加されて生じる磁界に対してマグネット１６０ｂが吸引または反発することで、センサチューブ１４０の中間部分を水平方向（Ｙ方向、図４参照）に振動させる。当然センサチューブ１５０へはその反力として同じ力が働き、反対方向に振動する。
【００５３】
流入側ピックアップ１８０のセンサコイル１８０ａは、センサコイル１８０ａとマグネット１８０ｂの変位量に応じた検出信号（電圧）ｖ１を出力する。また、流出側ピックアップ２００のセンサコイル２００ａは、センサコイル２００ａとマグネット２００ｂの変位量に応じた検出信号（電圧）ｖ２を出力する。
【００５４】
ここで、振動式測定装置２０による計測動作について説明する。
【００５５】
上記構成になる振動式測定装置２０において、流量計測時は流量計測制御回路３００によって加振器１６０が駆動され、センサチューブ１４０および１５０の振動特性（固有振動数）に応じた周期、振幅でセンサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃ（図３、図４参照）を振動させる。そして、センサチューブ１４０，１５０は、マニホルド１２０に固定された両端を支点として近接、離間方向（Ｙ方向、図４参照）に振動する。
【００５６】
このとき、振動するセンサチューブ１４０と１５０に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオリ力が発生する。そのため、センサチューブ１４０，１５０の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ１８０のセンサ信号と流出側ピックアップ２００のセンサ信号との間に時間差が生じる。
【００５７】
流量計測制御回路３００は、上記流入側センサ信号と流出側センサ信号との時間差が流量に比例するため、当該時間差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ１４０，１５０の変位が流入側ピックアップ１８０及び流出側ピックアップ２００により検出されると、上記センサチューブ１４０，１５０の振動に伴う上記時間差が流量計測制御回路３００により質量流量に変換される。
【００５８】
ここで、上記センサチューブ１４０を加振器１６０により振動させて被測流体の流量を計測する場合の原理について図５及び図６を参照して説明する。図５は加振器１６０がセンサチューブ１４０を振動させる状態を模式的に示す図である。図６は振動するセンサチューブ１４０に作用するコリオリ力を模式的に示す図である。
【００５９】
図５に示されるように、流量計測時は、加振器１６０の励振コイル１６０ａに対して上記流量計測制御回路３００の励振回路から正負のある交番電圧（交流信号）が交互に出力されることで、励振コイル１６０ａとセンサチューブ１５０に設置されているマグネット１６０ｂに同じ値で反対方向の力が発生するので、センサチューブ１４０，１５０の中間部分とセンサチューブ１５は共振状態で振動する。
【００６０】
図６に示されるように、センサチューブ１４０の流入側と流出側とでは、逆方向のコリオリ力＋Ｆ，−Ｆが作用する。これにより、センサチューブ１４０と１５０は、流入側と流出側とで振動に時間差が生じる。
【００６１】
すなわち、センサチューブ１４０の中間部分１４０ｃが図５中一点鎖線で示すように駆動されるとき、図６中破線で示すようにセンサチューブ１４０の流入側にコリオリ力＋Ｆが作用し、センサチューブ１４０の流出側にコリオリ力−Ｆが作用する。また、センサチューブ１４０が図５中破線で示すように駆動されるとき、図６中実線で示すようにセンサチューブ１４０の流入側にコリオリ力−Ｆが作用し、センサチューブ１４０の流出側にコリオリ力＋Ｆが作用する。
【００６２】
このセンサチューブ１４０の変位は、ピックアップ１８０，２００のセンサコイル１８０ａ，２００ａにより検出され、流量計測制御回路３００において、加振器１６０に入力された励振信号との時間差（位相差）Δｔの信号に変換され、さらに流量パルスに変換される。即ち、流量計測制御回路３００は、次式の演算を用いて質量流量Ｑｍを算出する。
Ｑｍ＝Ａ・Δｔ…（１）
但し、（１）式において、Ａは当該質量流量計固有の定数である。
【００６３】
また、コリオリ力は、センサチューブ１４０の振動周波数と同じ周波数で作用する。しかしながら、外部からの雑音や振動などの外乱によって引き起こされたセンサチューブ１４０の捩れ振動は、センサチューブ１４０の振動周波数と異なった周波数である。そのため、外乱振動がセンサチューブ１４０に入力された場合、時間差Δｔは、質量流量が一定であっても大きくなったり小さくなったりするというような現象が起こる。
【００６４】
ここで、ピックアップ１８０，２００から出力されるセンサ信号（検出信号）の波形による時間差（位相差）について図７、図８を参照して説明する。また、図７、図８において、一定の流量を計測した場合の実験データであり、一定のコリオリ力が発生している。ここでは、正弦波の縦軸中央（センサ信号が０ボルト）の点での時間差Δｔを測定したように図示してある。
【００６５】
図７（A）(B)はピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。図７（A）に示されるように、流入側のセンサ信号S1（実線で示す）と流出側のセンサ信号S２（破線で示す）との時間差Δｔは、コリオリ力によって生じた時間差であり、図７（B）に示されるように、流量が時間の経過と共に一定であれば、一定値となる。
【００６６】
図８（A）(B)はセンサチューブ１４０，１５０に他の振動たとえばねじり振動が発生した場合に検出されたピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。図８（A）に示されるように、流入側のセンサ信号S1（実線で示す）と流出側のセンサ信号S２（破線で示す）との時間差Δｔは、A領域でプラスであるが、B領域でほとんどゼロに変化し、C領域でプラスに戻る。通常の流量計測において、流量が変化した場合には、時間差Δｔが流量変化に比例して増減する。
【００６７】
しかしながら、センサチューブ１４０，１５０に他の振動、例えばねじり振動（外乱）が発生した場合には、時間差Δｔが急速に増減したり、流量があるのにゼロに低下するといった現象が生じる。例えば、図８（B）に示されるように、領域Bの時間差Δｔがゼロに低下した場合は、センサチューブ１４０，１５０に外乱によるねじり振動が発生したものと判定することが可能になる。このような捩れ振動の発生原因としては、センサチューブ１４０，１５０の加工誤差や加振器１６０、ピックアップ１８０，２００の取付け位置のずれなどが考えられる。
【００６８】
また、図８（A）に示すセンサ信号の波形では、ピックアップ１８０のセンサ信号S1とピックアップ２００のセンサ信号S2は、時々刻々と時間軸方向の間隔すなわち時間差（位相差）が発生しており、図８（B）に示されるように、時間差Δｔの測定結果（センサ信号S1とS2の時間差）には１周期ごとにばらつき（階段状に変化）が生じることが分かる。
【００６９】
この時間差Δｔの変動（ばらつき）は、周期的に発生するため、センサチューブ１４０，１５０にねじり振動によって生じているものと考えられる。そして、センサチューブ１４０，１５０にねじり振動が生じた場合、センサチューブ１４０，１５０の流入側と流出側とでは、一方で位相が進み、他方で位相が遅れため、流入側と流出側の時間差の平均値との差をとれば外乱成分が相殺されることになる。
【００７０】
ここで、コリオリ力の演算方法について説明する。
【００７１】
コリオリ力Ｆｃは、次式（２）により求まる。
【００７２】
Ｆｃ＝２ｍｖω・・・（２）
（２）式において、ｍは質量、ｖは速度、ωは角速度であるが、質量流量Ｑｍは質量ｍと速度ｖをかけたものと等しい。
【００７３】
ここで、加振器１６０の加振力Ｆとコリオリ力Ｆｃは、９０度の位相差があり、センサチューブ１４０、１５０の振幅に比例した加振力Ｆが必要となる。しかし、振幅を大きくすると、式（２）の角速度ωがそれに比例して大きくなるので、加振力Ｆとコリオリ力Ｆｃとの比は、振幅に影響されない。
【００７４】
コリオリ力Ｆｃは、センサチューブ１４０、１５０を捩る力として働くが、センサチューブ１４０、１５０が捩じられる量は、ばね定数に反比例するので、温度が上がってヤング率が下がった場合には、励振している加振力Ｆと捩る力Ｆｃとの比が同じでも温度上昇によりセンサチューブ１４０、１５０の剛性が低下して軟らかいので、時間差は増大することになる。また、これとは逆に、温度が下がってヤング率が上がった場合には、励振している加振力Ｆと捩る力Ｆｃとの比が同じでも温度低下によりセンサチューブ１４０、１５０の剛性が増大するので、時間差は減少することになる。
【００７５】
この温度変化に伴う時間差の変化分は、後述するヤング率演算回路においてヤング率が演算されることにより補正される。
【００７６】
また、センサチューブ１４０、１５０は、完全に垂直に組み立てられることが難しいので、被測流体の温度が変化すると、センサチューブ１４０、１５０の伸縮によりセンサコイル１８０ａ，２００ａとマグネット１８０ｂ，２００ｂとの相対位置にずれが生じる。従って、被測流体が流れていないときでも上記理由により、温度変化に応じてゼロ点（質量流量がゼロのときの時間差）がずれてしまうため、ヤング率以外のゼロ点補正が必要になる。
【００７７】
図９は流量計測制御回路３００を示すブロック図である。図９に示されるように、流量計測制御回路（計測制御手段）３００は、本質安全防爆バリア回路４２０、励振回路（励振制御手段）４４０、振幅検出・励振・位相差検出回路（以下「位相差検出回路」という）４６０とを有する。
【００７８】
励振回路４４０は、位相差検出回路４６０より得られた振幅信号Ｌと、バリア回路４２０から入力された速度信号ｖ２に基づき、センサチューブ１４０、１５０が固有振動周波数の駆動電圧Ｖを加振器１６０の励振コイル１６０ａに出力する。従って、加振器１６０は、励振回路４４０からの駆動電圧Vが励振コイル１６０ａに入力されると共に、所定の加振用ゲインに応じた加振力を発生させてセンサチューブ１４０、１５０を加振する。
【００７９】
また、励振回路４４０は、後述する波形監視回路（波形監視手段）７００によりピックアップ１８０、２００から出力されるセンサ信号の波形が正弦波（振幅正常の場合）から正弦波の頂部をカットした台形状波形（振幅異常の場合）に変化したことが検出されて異常検出による加振停止信号または加振用ゲインのゲイン低下信号が入力されると、励振コイル１６０ａに出力する駆動電圧Vをゼロまたは１／２に低下させてピックアップ１８０、２００の振幅を減少させる。そのため、被測流体の温度変化によりセンサチューブ１４０、１５０の弾性係数が変動した場合でもセンサチューブ１４０、１５０の振幅が抑制されてセンサチューブ１４０、１５０が変形することが防止される。
【００８０】
さらに、流量計測制御回路３００は、温度センサ２１０により検出された温度信号が入力されるバリア回路３２０、温度測定回路３４０、ヤング率演算回路３６０を有する。
【００８１】
温度センサ２１０により検出された温度データが入力されたバリア回路３２０は、温度センサ２１０からの温度データを温度測定回路３４０に出力する。温度測定回路３４０は、温度センサ２１０からの温度データに対応した温度信号Ｔをヤング率演算回路３６０に出力する。ヤング率演算回路３６０は、温度測定回路３４０からの温度信号Ｔによりヤング率と連動するばね定数を補正する。
【００８２】
また、流量計測制御回路３００は、位相差検出回路４６０から出力された位相差（時間差）信号ａをヤング率演算回路３６０から入力された温度補正値ｂに基づいて補正するゲイン可変アンプ５００と、ヤング率・Ｖ／Ｆ変換を行って流量パルスｃを出力する流量出力回路（流量信号出力手段）５２０と、位相差（時間差）の変動周期に応じて位相差信号ａを平均化するフィルタリング回路（流量信号出力手段）５４０とを有する。
【００８３】
センサチューブ１４０、１５０のばね定数が温度に応じたヤング率に比例するので、同じ質量流量を流したときのコリオリ力は同じであるものの、ばね定数がヤング率に比例しているので、ヤング率演算回路３６０においてヤング率の温度特性の補正を行なう。そして、ゲイン可変アンプ５００は、ヤング率演算回路３６０から入力された温度補正値ｂに基づいてゲイン可変することで位相差信号ａを補正する。
【００８４】
また、ヤング率演算回路３６０から入力されたばね定数（ヤング率）の補正値ｂに基づいてゲイン可変アンプ５００において補正された位相差信号ａを入力された流量出力回路５２０は、ヤング率・Ｖ／Ｆ変換を行って流量パルス信号ｃを制御装置４０に出力する。
【００８５】
さらに、流量計測制御回路３００は、位相差信号ａの振幅変化を測定する振幅変化測定回路６００と、振幅変化測定回路６００より出力された捩れ振動周波数ｅ、捩れ振動振幅ｆより平均化時間（変動周期）を演算してフィルタ定数ｇを変更するフィルタ定数変更回路６２０とを有する。
【００８６】
フィルタ定数変更回路６２０は、コリオリ力以外の外乱によりセンサチューブ１４０，１５０が周期的に変動する場合に、その周期を求め、フィルタ定数を変更して変動周期に応じた平均化時間を演算する。フィルタリング回路５４０は、フィルタ定数変更回路６２０から出力されたフィルタ定数に基づいて時間差信号を平均化する。
【００８７】
前述したように振動式測定装置２０において、流量計測時は流量計測制御回路３００によって加振器１６０が駆動され、センサチューブ１４０および１５０の振動特性に応じた周期、振幅でセンサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃを振動させる。そして、センサチューブ１４０，１５０は、マニホルド１２０に固定された両端を支点として円弧状の中間部分１４０ｃ，１５０ｃが近接、離間方向（Ｙ方向、図４参照）に振動する。
【００８８】
このとき、振動するセンサチューブ１４０と１５０に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオリ力が発生する。そのため、センサチューブ１４０，１５０の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ１８０のセンサ信号ｖ１と流出側ピックアップ２００のセンサ信号ｖ２との間に位相差が生じる。
【００８９】
流量計測制御回路３００は、上記流入側センサ信号と流出側センサ信号との位相差が流量に比例するため、当該位相差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ１４０，１５０の変位が流入側ピックアップ１８０及び流出側ピックアップ２００により検出されると、上記センサチューブ１４０，１５０の振動に伴う上記位相差が流量計測制御回路３００により質量流量に変換される。
【００９０】
例えば、振動式測定装置２０を水素ディスペンサに設けて高圧水素の流量計測及び充填制御を行う場合、センサチューブ１４０，１５０を振動させて質量流量に比例するコリオリ力を流入側の振動波形と流出側の振動波形との差から測定する。高圧水素に耐えうるセンサチューブ１４０，１５０の肉厚では、発生する時間差が小さく現行の大きさや長さでは測定できない位相差（時間差）となってしまう。そのため、センサチューブ１４０，１５０の長さを伸ばしたり、マニホルド１２０との接続部分の間隔を振動ピックアップ取付位置の間隔よりも小さくすることでセンサチューブ１４０，１５０を捩れやすくして位相差を大きくすることが必要となってくる。しかし、コリオリ力に対する感度を上げることは、外部からの振動に対して弱くなることを意味しており、センサチューブ全体がコリオリ力と同じ方向に振動してしまい、長時間かかって減衰するような現象が見られる。
【００９１】
そのため、コリオリ力による位相差（ＤＣ成分：流量）の他に外部からの振動（外乱）でセンサチューブ１４０，１５０が捩れるような振動が残る現象が発生することがある。この場合には、真の流量と異なった信号に基づいて流量制御することになり、流量がゼロのときに流量パルスを出力するためのゼロカット回路が動作して、実際の流量と異なった値を出力することになる。さらに、１周期ごとの流量信号のばらつきは長時間平均化するとゼロとなるが、ばらつきが大きい場合には、必要な精度にまで平均化するための時間が長くなる。
【００９２】
そこで、本実施例では、位相差信号（時間差信号）の一周期ごとのばらつき（移動平均やフィルタした値との差）が大きい場合に、センサチューブ１４０，１５０が励振モードの他に、捩れ振動が存在して振動が異常となっていると判断する手段として振幅変化測定回路６００と、その振動を抑制する制御回路としてフィルタ定数変更回路６２０、フィルタリング回路５４０を設けている。
【００９３】
流量計測制御回路３００において、コリオリ力に対しての位相差信号ａは、ＤＣ成分であり、捩れ振動に対してはＡＣ成分として観測される。そのため、測定した位相差信号ａの一周期ごとに変化するＡＣ成分のみを出力するフィルタリング回路５４０、振幅変化測定回路６００及びフィルタ定数変更回路６２０を設け、振幅変化測定回路６００でフィルタリング回路５４０の信号の大きさと周波数から外部振動によるセンサチューブ１４０，１５０の捩れ振動を求め、フィルタ定数変更回路６２０で捩れ振動を減衰させるように信号処理条件を変更する。
【００９４】
これにより、センサチューブ１４０，１５０のバランスが温度などで変化して、捩れ信号の挙動（振幅や周波数）が変化しても捩れ振動の影響がない位相差信号が得られるので、精度よく高圧流体（例えば、水素やＣＮＧなど）を計測することができる。また、流量計測制御回路３００は、流量制御などの用途に応じて応答周波数や時定数を設定した場合でも、フィルタリング回路５４０、振幅変化測定回路６００及びフィルタ定数変更回路６２０により捩れ振動の周波数の影響がないフィルタ定数や平均化処理ができるので、精度よく高圧流体を計測することができる。
【００９５】
また、フィルタリング回路５４０は、フィルタ定数変更回路６２０により平均化処理されたフィルタ定数に基づいて、ゲイン可変アンプ５００から入力された位相差信号に対する移動平均処理を行なった流量信号（アナログ出力）ｄを制御装置４０に出力する。そのため、制御装置４０は、流量信号（パルス出力）ｃを積算して得られた積算流量（供給量）を流量表示器４６に表示すると共に、流量信号ｄに基づいて制御弁２４の弁開度を制御する。
【００９６】
さらに、流量計測制御回路３００は、センサ信号の波形を監視する波形監視回路７００と、警報装置（報知手段）７１０とを有する。ピックアップ１８０、２００から出力されるセンサ信号は、正常のときの波形が正弦波（図１０（Ａ）参照）であるのに対し、振幅が増大したときのセンサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接して振幅を規制されるとセンサ信号の頂部がカットされた台形状の波形（図１０（Ｂ）参照）となる。センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接した場合のセンサ信号では、図１０（Ｂ）において、破線で示す部分が振幅抑制部材２２０によって規制された領域である。
【００９７】
従って、波形監視回路７００は、ピックアップ１８０、２００の何れか一方から出力されたセンサ信号の波形を監視し、正弦波形か、あるいは台形状波形かを判別することにより、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したか否かを検出する。
【００９８】
ここで、図１１のフローチャートを参照して波形監視回路７００が実行する制御処理１について説明する。図１１に示されるように、波形監視回路７００は、Ｓ４１でピックアップ２００から出力されたセンサ信号の波形を計測する。
【００９９】
続いて、Ｓ４２に進み、計測された当該センサ信号の波形が正弦波か否かをチェックする。Ｓ４２において、当該センサ信号の波形が正弦波である場合（ＹＥＳの場合）は、正常であるので、今回の処理を終了する。
【０１００】
また、Ｓ４２において、当該センサ信号の波形が正弦波でない場合（ＮＯの場合）は、異常であるので、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したものと判断してＳ４３に進み、励振回路４４０に停止信号を出力して加振器１６０を停止させる。これにより、加振器１６０によるセンサチューブ１４０，１５０への加振力がゼロになるため、センサチューブ１４０，１５０の振動が停止して振幅抑制部材２２０に当接することが防止される。
【０１０１】
続いて、Ｓ４４に進み、警報装置７１０にアラーム信号ｈを出力して警報を発する。これにより、管理者にセンサチューブ１４０，１５０の振動状態が異常（振幅増大）であることが報知される。
【０１０２】
次に波形監視回路７００が実行する制御処理の変形例について説明する。
【０１０３】
図１２は波形監視回路７００が実行する制御処理２について説明するためのフローチャートである。尚、図１２において、Ｓ５１、Ｓ５２の処理は、前述した図１１のＳ４１、Ｓ４２と同一であるので、その説明は省略する。
【０１０４】
図１２のＳ５２において、当該センサ信号の波形が正弦波でない場合（ＮＯの場合）は、異常であるので、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したものと判断してＳ５３に進み、警報装置７１０にアラーム信号ｈを出力して警報を発する。これにより、管理者にセンサチューブ１４０，１５０の振動状態が異常（振幅増大）であることが報知される。
【０１０５】
続いて、Ｓ５４に進み、励振回路４４０に対してゲイン低下信号を出力し、励振回路４４０の加振用ゲインを１／２に減少させる。これにより、加振器１６０によるセンサチューブ１４０，１５０への加振力が半分に減少されるため、センサチューブ１４０，１５０の振幅が小さくなり、振幅抑制部材２２０に当接することが防止される。尚、Ｓ５４において、励振回路４４０の加振用ゲインの減少率は任意に設定することができ、１／２に限らず、例えば、加振用ゲインを２／３または３／５に減少させるようにしても良いのは勿論である。
また、励振回路４４０の加振用ゲインの減少率の設定方法としては、例えば、温度センサ２１０により測定された温度に基づいて加振用ゲインの減少率を任意の値に設定することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
尚、上記実施例では、センサチューブ１４０，１５０の形状を逆U字状に形成した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、他の形状（例えば、直管状、流入側端部と流出側端部との間隔を狭くしたΩ形状、あるいはJ字状に曲げた形状など）でも良いのは勿論である。
【０１０７】
また、上記実施例では、計測される高圧流体として水素やCNGを例示したが、これ以外の高圧ガスを計測する場合にも適用できるのは言うまでもない。
【０１０８】
また、上記実施例では、被測流体の質量流量を測定する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、被測流体の密度を測定する密度計にも本発明を適用することができるのは勿論である。
また、上記実施例では、回路動作の説明をアナログ回路を用いて行なったが、全ての演算処理をデジタル値で行なうことも可能である。
【０１０９】
また、上記実施例では、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接して振幅を規制されるとセンサ信号の頂部がカットされた台形状（図１０（Ｂ）参照）の波形になった否かを監視する場合を例に挙げて説明したが、センサ信号の波形が正弦波から他の形状に変化した場合にセンサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したものと判定することができるので、例えば、正弦波の頂部が直線状になったか否かを監視するようにしても良いのは勿論である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ ガス供給装置
１２ 自動車
１４ 燃料タンク
１６ ディスペンサユニット
１８ ガス供給経路
２０ 振動式測定装置（質量流量計）
２２ ガス供給開閉弁
２４ 制御弁
２６ 圧力伝送器
２８ ガス充填ホース
３０ 三方弁
３２ 脱圧管路
３４ ガス充填カップリング
４０ 制御装置
４２ 充填開始スイッチ釦
４４ 充填停止スイッチ釦
４６ 流量表示器
５０ レセプタクル
１２０ マニホルド
１４０，１５０ センサチューブ
１４０ａ，１５０ａ 流入側端部
１４０ｂ，１５０ｂ 流入側端部
１４０ｃ，１５０ｃ 中間部分
１６０ 加振器
１６０ａ 励振コイル
１６０ｂ マグネット
１８０ 流入側ピックアップ
２００ 流出側ピックアップ
１８０ａ、２００ａ センサコイル
１８０ｂ、２００ｂ マグネット
２１０ 温度センサ
２２０ 振幅抑制部材
３００ 流量計測制御回路
３２０ バリア回路
３４０ 温度測定回路
３６０ ヤング率演算回路
４２０ 本質安全防爆バリア回路
４４０ 励振回路
４６０ 位相差検出回路
５００ ゲイン可変アンプ
５２０ 流量出力回路
５４０ フィルタリング回路
６００ 振幅変化測定回路
６２０ フィルタ定数変更回路
７００ 波形監視回路
７１０ 警報装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動式測定装置に係り、特に被測流体が流れるセンサチューブを振動させて質量に応じたセンサチューブの上流側、下流側の変位をピックアップにより検出し、上流側、下流側の変位の位相差(時間差)から被測流体の密度、質量流量を測定するよう構成された振動式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測流体が流れる流路を有するセンサチューブを振動させて被測流体の物理量（質量や密度など）を測定する測定装置として、コリオリ式質量流量計または振動式密度計と呼ばれる振動式測定装置がある。以下では、被測流体の質量流量を測定するコリオリ式質量流量計について説明する。
【０００３】
この振動式測定装置では、例えば、被測流体の質量流量を測定する場合、被測流体が流れるセンサチューブを当該センサチューブの固有振動数（共振周波数）で加振器により管径方向に振動させ、小さな駆動力でセンサチューブの振幅を大きくすることで、質量流量に比例したコリオリ力によるセンサチューブの変位をピックアップにより検出するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
センサチューブにおける被測流体の流速がゼロ（流量＝ゼロ）のときは、上流側直管部分、下流側直管部分の相対変位が同じであるので、検出信号の時間差がゼロとなる。また、コリオリ力は、センサチューブの振動方向に働き、且つ上流側と下流側とで逆方向に作用するため、センサチューブの中間部分では捩れが生じる。すなわち、センサチューブにおける被測流体の流速がゼロ以上のときは、上流側直管部分における変位量に応じた検出信号は位相が進み、下流側直管部分における変位量に応じた検出信号は位相が遅れる。そのため、センサチューブの捩れ角に応じて得られた両検出信号の時間差が質量流量に比例する。
【０００５】
また、センサチューブは、ステンレス材などの金属パイプからなり、例えば、コリオリ力の検出感度を上げるために、肉薄パイプを使用した場合、温度の影響を受けやすくなる。さらに、センサチューブを流れる被測流体の温度が大幅に上昇したり、低下した場合には、センサチューブの弾性係数（ヤング率）が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５８−１１７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の振動式測定装置においては、例えば、被測流体の温度変化に伴ってセンサチューブの弾性係数が変化した場合、同じ加振力でセンサチューブを振動させていてもセンサチューブの振幅が大きくなってしまうことがあり、センサチューブ自体が変形するおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した振動式測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、被測流体が流れるセンサチューブと、
該センサチューブを収納するケースと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器による加振力を制御する励振制御手段と、
前記センサチューブの流入側、流出側の変位を検出する変位検出器と、
前記変位検出器の検出信号から流入側変位と流出側変位との時間差を計測する計測制御手段と、
を備えた振動式測定装置において、
前記センサチューブの振幅が所定以上に増幅された場合に前記センサチューブの振動を抑制する振幅抑制部材を前記ケースの内壁に設けたことを特徴とする。
（２）本発明の前記計測制御手段は、前記センサチューブが前記振幅抑制部材に当接することで前記変位検出器より得られた出力波形の形状が変化した場合に異常発生と判定する波形監視手段を備えたことを特徴とする。
（３）本発明の前記励振制御手段は、前記波形監視手段により異常発生と判定された場合に前記加振器による加振力を低下または停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、被測流体の温度上昇に伴ってセンサチューブの弾性係数が変化してセンサチューブの振幅が大きくなった場合でもセンサチューブの振動を抑制することができ、センサチューブの振幅が所定以上に増幅された場合でもセンサチューブが変形することを防止ができる。
また、本発明によれば、変位検出器より得られた出力波形を監視することにより、センサチューブが振幅抑制部材に当接したことを判定することが可能になる。
【００１１】
また、本発明によれば、異常発生と判定された場合に加振器による加振力を低下または停止させるため、センサチューブが振幅抑制部材に当接することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による振動式測定装置の一実施例が適用されたガス供給装置を模式的に示す系統図である。
【図２】図１に示すガス供給装置の制御装置が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明による振動式測定装置の一実施例の正面図である。
【図４】図３に示す振動式測定装置の側面図である。
【図５】加振器１６０がセンサチューブ１４０を振動させる状態を模式的に示す図である。
【図６】振動するセンサチューブ１４０に作用するコリオリ力を模式的に示す図である。
【図７】ピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。
【図８】センサチューブ１４０，１５０に他の振動たとえばねじり振動が発生した場合に検出されたピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。
【図９】流量計測制御回路３００の構成を示すブロック図である。
【図１０】ピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図であり、（Ａ）は正常な場合、（Ｂ）は振幅が増大した場合の波形図である。
【図１１】波形監視回路が実行する制御処理１を説明するためのフローチャートである。
【図１２】波形監視回路が実行する制御処理２を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明による振動式測定装置の一実施例が適用されたガス供給装置を模式的に示す系統図である。図１に示されるように、ガス供給装置１０は、例えば自動車１２の燃料タンク（被充填タンク）１４に都市ガスを所定圧力に圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給するガス供給ステーションなどに設置されている。
【００１５】
ガス供給装置１０は、大略、都市ガスを所定圧力に圧縮し加圧されたガスを生成する圧力発生ユニット(図示せず)と、圧力発生ユニットにより圧縮されたガスを燃料タンク１４に供給するためのディスペンサユニット１６とを有する。
【００１６】
また、ディスペンサユニット１６のガス供給経路１８には、上流側から順に、ガス供給経路１８を流れるガスの供給量を計測する質量流量計としての振動式測定装置２０と、電磁弁よりなりガス供給経路１８を開又は閉とするガス供給開閉弁２２と、下流側（被充填側）へ供給されるガスの流量・圧力を制御する制御弁２４と、制御弁２４により制御された２次圧力を測定する圧力伝送器（圧力トランスミッタ）２６とが配設されている。
【００１７】
さらに、ガス供給経路１８の下流側端部には、ガス充填ホース２８が連通されており、ガス充填ホース２８の下流側端部には、電磁駆動式の三方弁３０が接続されている。三方弁３０は、ガス充填ホース２８が接続された流入ポートａと、脱圧管路３２が接続された排気ポートｂと、ガス充填カップリング３４が接続された充填ポートｃとを有する。この三方弁３０は、ガス充填時に流入ポートａと充填ポートｃとが連通された開弁状態に切替えられ、ガス充填完了後の脱圧操作を行う際に排気ポートｂと充填ポートｃとが連通するように切替えられてガス充填カップリング３４内の圧力を減圧する。
【００１８】
また、圧力伝送器２６は、ガス供給開閉弁２２、制御弁２４の下流に配置され、三方弁３０を流入ポートａと充填ポートｃとが連通された開弁状態に切替えることにより、燃料タンク１４に連通されたガス供給経路１８の圧力を測定することで、間接的に燃料タンク１４の残留圧力を測定することができる。
【００１９】
さらに、ディスペンサユニット１６には、制御装置４０、充填開始スイッチ釦４２、充填停止スイッチ釦４４、流量表示器４６が配設されている。ディスペンサユニット１６の制御装置４０は、充填開始スイッチ釦４２がオンに操作されると、ガス供給経路１８に設けられたガス供給開閉弁２２の開閉制御、三方弁３０の切替制御を行なうと共に、振動式測定装置２０により測定された流量測定値、及び圧力伝送器２６により測定された圧力測定値に基づいて制御弁２４の弁開度制御を行なうことで、燃料タンク１４に目標圧力のガスを充填する。
【００２０】
また、制御装置４０は、振動式測定装置２０及び圧力伝送器２６から出力された流量及び圧力の検出信号により燃料タンク１４に供給された供給量及び供給圧力を演算する。
【００２１】
上記振動式測定装置２０は、被測流体が流れる流路を有するセンサチューブを振動させ、この振動する流路内を流れるガス流量に応じたコリオリ力による管路の流入側と流出側との時間差が流量に比例することを利用して流量計測を行うコリオリ式質量流量計である。尚、振動式測定装置２０の詳細は、後述する。
【００２２】
また、制御弁２４は、制御装置４０からの指令により弁開度が制御されて燃料タンク１４へ供給されるガス供給量（流量は圧力×時間により求まる）を制御する。
【００２３】
また、自動車１２では、ディスペンサユニット１６のガス充填カップリング３４が連結される被充填側のレセプタクル５０と、レセプタクル５０と燃料タンク１４とを連通する管路５２と、管路５２に配設され、燃料タンク１４に充填されたガスの逆流を防止する逆止弁５４とを有する。
【００２４】
制御装置４０のメモリ（ＲＯＭ）には、ガス供給経路１８の下流端部が燃料タンク１４側に連結された状態で、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を開としてガス供給経路１８に所定圧力のガスを供給する制御プログラムが格納されている。そして、制御装置４０は、後述するようにメモリに格納された各制御プログラムを読み込んでガス供給開閉弁２２の開閉制御、三方弁３０の切替制御を行なうと共に、振動式測定装置２０により測定された流量、及び圧力伝送器２６により測定された圧力測定値に基づいて制御弁２４の弁開度制御を実行する。
【００２５】
次に上記構成になるガス供給装置１０におけるガス充填作業について説明する。上記自動車１２の燃料タンク１４にガスを充填する際、作業者は、先ず、ディスペンサユニット１５の掛止部(図示せず)からガス充填カップリング３４を外して自動車１２のレセプタクル５０に結合させる。そして、作業者は、充填開始スイッチ釦４２をオンに操作する。
【００２６】
これにより、制御装置４０は、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を開弁させて三方弁３０より上流のガス供給経路１８を最大供給圧力（目標圧力）に昇圧させる。次に、制御装置４０は、ガス供給開閉弁２２を閉弁させてから三方弁３０を開弁状態（ポートａ−ｃ連通）に切替えてガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８に充填されたガスを燃料タンク１４に供給する。尚、上記所定圧力は、燃料タンク１４の上流に設けられた逆止弁５４の閉弁力（弁体を付勢する力）より十分大きい圧力値に設定されている。
【００２７】
そして、制御装置４０は、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の圧力が燃料タンク１４の圧力と均衡した状態になったとき、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値をメモリに記憶し、この圧力測定値に基づいて燃料タンク１４の容積及び残留ガス量を演算し、この燃料タンク１４の容積及び残留ガス量に応じた制御則（一定圧力制御あるいは一定流量制御）により制御弁２４の弁開度を制御する。
【００２８】
燃料タンク１４へのガス供給が行なわれて圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が目標圧力に達すると、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を閉弁した後、三方弁３０を脱圧状態に切替えてガス充填カップリング３４の圧力を減圧する。これにより、作業者は、軽い力でガス充填カップリング３４を自動車１２のレセプタクル５０から分離させることが可能になる。
【００２９】
その後、作業者は、ディスペンサユニット１６のガス充填カップリング３４を掛止部(図示せず)に掛止させる。そして、充填停止釦４４がオンに操作されると、一連のガス充填作業が完了する。
【００３０】
ここで、上記構成になるガス供給装置１０の制御装置４０が実行するガス供給制御処理につき図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
制御装置４０は、図２のＳ１１において、ガス充填カップリング３４が自動車１２のレセプタクル５０に結合されて充填開始スイッチ釦４２がオンに操作されると（ＹＥＳの場合）、Ｓ１２に進み、燃料タンク１４に充填すべき最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０をメモリから読み込む。続いて、Ｓ１３に進み、三方弁３０を脱圧状態（流入ポートａが閉止、排気ポートbと充填ポートｃとが連通）に切替える。尚、前回のガス供給終了時には、三方弁３０を脱圧状態に切替えているが、本実施例では、三方弁３０より上流側のガス供給経路１８を確実に密閉させるため、三方弁３０の流入ポートａを閉止させる。
【００３２】
次のＳ１４では、ガス供給開閉弁２２及び制御弁２４を開弁させる。これにより、三方弁３０より上流のガス供給経路１８に圧力発生ユニットで生成された高圧ガスが供給される。そのため、三方弁３０より上流のガス供給経路１８を瞬時に最大供給圧力（目標圧力）に昇圧させることができる。
【００３３】
続いて、Ｓ１５に進み、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値を読み込み、測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したか否かをチェックする。このＳ１５において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１６に進み、ガス供給開閉弁２２を閉弁させてガス供給経路１８へのガス供給を停止させる。続いて、Ｓ１７では、三方弁３０を開弁状態（流入ポートａと充填ポートｃとが連通、排気ポートbが閉止）に切替える。これにより、ガス供給開閉弁２２と三方弁３０との間のガス供給経路１８に充填されたガスは、ガス充填カップリング３４、レセプタクル５０を介して逆止弁５４を開弁させ、自動車１２の燃料タンク１４に供給される。
【００３４】
次のＳ１８では、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０より低下したか否かをチェックする。このＳ１８において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が低下した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１９に進み、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が所定時間一定値を維持するか否かをチェックする。このＳ１９において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が低下している場合（ＮＯの場合）には、測定された圧力測定値が所定時間一定値を維持するまでＳ１８,Ｓ１９の処理を繰り返して待機状態となる。
【００３５】
そして、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が所定時間一定値を維持した場合には、Ｓ２０に進み、この一定圧力値を燃料タンク１４に残留している充填前タンク圧力値Ｐｔとして記憶する。続いて、Ｓ２１では、燃料タンク１４の容積を上記充填前タンク圧力値Ｐｔから演算する。尚、この燃料タンク１４の容積を求める演算式としては、例えば、ガス供給開閉弁２２と三方弁３０との間のガス供給経路１８の容積と、この容積に充填されたガス量（振動式測定装置２０の流量測定値）との関係式から求まり、既に周知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
次のＳ２２では、ガス供給開閉弁２２を開弁して燃料タンク１４に対するガス供給を開始すると共に、制御弁２４の弁開度を燃料タンク１４の容積に応じた制御則（定圧力上昇制御または定流量制御など）により制御する。これにより、燃料タンク１４へのガス供給が行なわれ、タンク圧力も徐々に上昇する。
【００３７】
Ｓ２３では、振動式測定装置２０によりガス供給経路１８を流れるガス流量を計測しており、振動式測定装置２０から出力された流量パルスを積算して瞬時流量及び積算流量（燃料タンク１４に充填されたガス量）を演算する。Ｓ２３ａでは、現時点での積算流量を流量表示器４６に表示する。これにより、流量表示器４６に表示される積算流量の数値が随時更新される。
【００３８】
次のＳ２４では、現時点での積算流量が予め設定された制御則による目標流量に達したか否かをチェックする。Ｓ２４において、現時点での積算流量が目標流量に達していないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２５に進み、積算流量が目標流量に近づくように制御弁２４の弁開度を制御する。その後は、Ｓ２３に戻り、Ｓ２３〜Ｓ２５の処理を繰り返す。また、Ｓ２４において、現時点での積算流量が目標流量に達したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ２６に進む。
【００３９】
次のＳ２６では、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したか否かをチェックする。このＳ２６において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達しないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２３に戻り、Ｓ２３〜Ｓ２６の処理を繰り返す。
【００４０】
また、Ｓ２６において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が最大供給圧力（目標圧力）Ｐ０に達したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ２７に進み、ガス供給開閉弁２２、制御弁２４を閉弁させてガス供給経路１８へのガス供給を停止させる。そして、次のＳ２８に進み、三方弁３０を脱圧状態（流入ポートａが閉止、排気ポートbと充填ポートｃとが連通）に切替える。これにより、ガス充填カップリング３４及びレセプタクル５０の圧力が減圧されると共に、逆止弁５４が圧力差により閉弁する。この後、作業者は、ガス充填カップリング３４をレセプタクル５０から分離させてディスペンサユニット１６の掛止部(図示せず)に掛止させる。これで、燃料タンク１４に対するガス供給作業が終了する。
【００４１】
また、上記Ｓ１８において、圧力伝送器２６により測定された圧力測定値が低下しない場合には、ガス供給開閉弁２２が閉弁できない等の異常が発生しているため、Ｓ２９に進み、警報を発した後、Ｓ２８に進み、三方弁３０を脱圧状態（流入ポートａが閉止、排気ポートbと充填ポートｃとが連通）に切替えてガス供給を中止する。
【００４２】
ここで、振動式測定装置２０の構成について説明する。
【００４３】
図３は本発明による振動式測定装置の一実施例の正面図である。図４は振動式測定装置の側面図である。尚、振動式測定装置は、被測流体の密度、及び密度を利用して質量流量を求めることができるため、振動式密度計及びコリオリ式質量流量計として用いられる。振動式密度計とコリオリ式質量流量計とは、同様な構成であるので、本実施例では質量流量計として用いた場合について詳細に説明する。
【００４４】
図３及び図４に示されるように、振動式測定装置２０は、マニホルド１２０と、マニホルド１２０の上面に接続され、平行に形成された逆Ｕ字状のセンサチューブ１４０，１５０と、センサチューブ１４０，１５０の円弧状の中間部分１４０ｃ，１５０ｃ間に取り付けられた加振器１６０と、センサチューブ１４０と１５０との流入側の相対変位を検出する流入側ピックアップ（変位検出器）１８０と、センサチューブ１４０と１５０との流出側の相対変位を検出する流出側ピックアップ（変位検出器）２００を有する。マニホルド１２０は、例えば、直方体形状の金属ブロックからなり、一方の端部に流入口１２０ａが設けられ、他方の端部に流出口１２０ｂが設けられている。そして、センサチューブ１４０，１５０の流入側端部１４０ａ，１５０ａが流入口１２０ａに連通され、センサチューブ１４０，１５０の流出側端部１４０ｂ，１５０ｂが流出口１２０ｂに連通されている。従って、流入口１２０ａに流入された流体は、センサチューブ１４０，１５０を通過して流出口１２０ｂより外部に流出される。
【００４５】
マニホルド１２０の上部には、ステンレス板などからなる金属ケース１７０が取り付けられている。金属ケース１７０は、底部が開口となった箱状に形成されており、センサチューブ１４０，１５０全体を収納する大きさに形成されている。また、金属ケース１７０の内壁には、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃに対向する位置に振幅抑制部材２２０が固定されている。
【００４６】
振幅抑制部材２２０は、例えば、ゴムやフエルト等の弾性材により形成されており、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃが通常の振幅以上に振動した場合に中間部分１４０ｃ，１５０ｃが当接するＹ方向位置に突出している。すなわち、振幅抑制部材２２０は、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃが通常よりも大きく振動した場合、センサチューブ１４０，１５０の振動を吸収すると共に中間部分１４０ｃ，１５０ｃの最大振幅が小さくなるように振動を抑制する。
【００４７】
例えば、被測流体の温度が上昇した場合には、センサチューブ１４０，１５０の弾性係数（ヤング率）が変化してセンサチューブ１４０，１５０の振幅が規定以上に増幅されることがある。このような場合でもセンサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃは、振幅抑制部材２２０に当接することで振動による加速度を減速されると共に、金属ケース１７０の内壁に衝突することが防止される。
【００４８】
図４に示されるように、センサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃと振幅抑制部材２２０との間には、寸法Ｙａ、Ｙｂの隙間が形成されている。そのため、中間部分１４０ｃ，１５０ｃが寸法Ｙａ、Ｙｂ以上の振幅で振動した場合には、中間部分１４０ｃ，１５０ｃが振幅抑制部材２２０に当接して振幅を規制されるため、センサチューブ１４０，１５０が変形することが防止されると共に、センサチューブ１４０，１５０に過大な力が作用して金属ケース１７０を強打することも防止される。
【００４９】
加振器１６０は、センサチューブ１４０の先端に取り付けられた励振コイル１６０ａとセンサチューブ１５０の先端に取り付けられたマグネット１６０ｂからなる。また、ピックアップ２００は、センサチューブ１４０に取り付けられたセンサコイル２００ａと、センサチューブ１５０に取り付けられたマグネット２００ｂとからなる。尚、ピックアップ１８０は、図４において、ピックアップ２００と重なってみえないが、ピックアップ２００と同様に、振動するセンサチューブ１４０に取り付けられたセンサコイル１８０ａと、センサチューブ１５０に取り付けられたマグネット１８０ｂとからなる。
【００５０】
また、センサチューブ１４０，１５０の流入側またはマニホルド１２０の流入口１２０ａ付近の温度を測定する温度センサ２１０が設けられている。
【００５１】
加振器１６０、流入側ピックアップ１８０、流出側ピックアップ２００は、図３に示すように正面からみてセンサチューブ１４０，１５０の中間位置を横切る縦線に対して対称に、且つ加振器１６０を中心に流入側ピックアップ１８０と流出側ピックアップ２００とが対称に設けられている。そして、加振器１６０は流量計測制御回路３００により駆動制御され、流入側ピックアップ１８０、流出側ピックアップ２００により検出された検出信号は、流量計測制御回路３００に入力される。
【００５２】
加振器１６０は、励振コイル１６０ａに正負のある交番電圧（交流信号）が印加されて生じる磁界に対してマグネット１６０ｂが吸引または反発することで、センサチューブ１４０の中間部分を水平方向（Ｙ方向、図４参照）に振動させる。当然センサチューブ１５０へはその反力として同じ力が働き、反対方向に振動する。
【００５３】
流入側ピックアップ１８０のセンサコイル１８０ａは、センサコイル１８０ａとマグネット１８０ｂの変位量に応じた検出信号（電圧）ｖ１を出力する。また、流出側ピックアップ２００のセンサコイル２００ａは、センサコイル２００ａとマグネット２００ｂの変位量に応じた検出信号（電圧）ｖ２を出力する。
【００５４】
ここで、振動式測定装置２０による計測動作について説明する。
【００５５】
上記構成になる振動式測定装置２０において、流量計測時は流量計測制御回路３００によって加振器１６０が駆動され、センサチューブ１４０および１５０の振動特性（固有振動数）に応じた周期、振幅でセンサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃ（図３、図４参照）を振動させる。そして、センサチューブ１４０，１５０は、マニホルド１２０に固定された両端を支点として近接、離間方向（Ｙ方向、図４参照）に振動する。
【００５６】
このとき、振動するセンサチューブ１４０と１５０に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオリ力が発生する。そのため、センサチューブ１４０，１５０の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ１８０のセンサ信号と流出側ピックアップ２００のセンサ信号との間に時間差が生じる。
【００５７】
流量計測制御回路３００は、上記流入側センサ信号と流出側センサ信号との時間差が流量に比例するため、当該時間差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ１４０，１５０の変位が流入側ピックアップ１８０及び流出側ピックアップ２００により検出されると、上記センサチューブ１４０，１５０の振動に伴う上記時間差が流量計測制御回路３００により質量流量に変換される。
【００５８】
ここで、上記センサチューブ１４０を加振器１６０により振動させて被測流体の流量を計測する場合の原理について図５及び図６を参照して説明する。図５は加振器１６０がセンサチューブ１４０を振動させる状態を模式的に示す図である。図６は振動するセンサチューブ１４０に作用するコリオリ力を模式的に示す図である。
【００５９】
図５に示されるように、流量計測時は、加振器１６０の励振コイル１６０ａに対して上記流量計測制御回路３００の励振回路から正負のある交番電圧（交流信号）が交互に出力されることで、励振コイル１６０ａとセンサチューブ１５０に設置されているマグネット１６０ｂに同じ値で反対方向の力が発生するので、センサチューブ１４０，１５０の中間部分とセンサチューブ１５は共振状態で振動する。
【００６０】
図６に示されるように、センサチューブ１４０の流入側と流出側とでは、逆方向のコリオリ力＋Ｆ，−Ｆが作用する。これにより、センサチューブ１４０と１５０は、流入側と流出側とで振動に時間差が生じる。
【００６１】
すなわち、センサチューブ１４０の中間部分１４０ｃが図５中一点鎖線で示すように駆動されるとき、図６中破線で示すようにセンサチューブ１４０の流入側にコリオリ力＋Ｆが作用し、センサチューブ１４０の流出側にコリオリ力−Ｆが作用する。また、センサチューブ１４０が図５中破線で示すように駆動されるとき、図６中実線で示すようにセンサチューブ１４０の流入側にコリオリ力−Ｆが作用し、センサチューブ１４０の流出側にコリオリ力＋Ｆが作用する。
【００６２】
このセンサチューブ１４０の変位は、ピックアップ１８０，２００のセンサコイル１８０ａ，２００ａにより検出され、流量計測制御回路３００において、加振器１６０に入力された励振信号との時間差（位相差）Δｔの信号に変換され、さらに流量パルスに変換される。即ち、流量計測制御回路３００は、次式の演算を用いて質量流量Ｑｍを算出する。
Ｑｍ＝Ａ・Δｔ…（１）
但し、（１）式において、Ａは当該質量流量計固有の定数である。
【００６３】
また、コリオリ力は、センサチューブ１４０の振動周波数と同じ周波数で作用する。しかしながら、外部からの雑音や振動などの外乱によって引き起こされたセンサチューブ１４０の捩れ振動は、センサチューブ１４０の振動周波数と異なった周波数である。そのため、外乱振動がセンサチューブ１４０に入力された場合、時間差Δｔは、質量流量が一定であっても大きくなったり小さくなったりするというような現象が起こる。
【００６４】
ここで、ピックアップ１８０，２００から出力されるセンサ信号（検出信号）の波形による時間差（位相差）について図７、図８を参照して説明する。また、図７、図８において、一定の流量を計測した場合の実験データであり、一定のコリオリ力が発生している。ここでは、正弦波の縦軸中央（センサ信号が０ボルト）の点での時間差Δｔを測定したように図示してある。
【００６５】
図７（A）(B)はピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。図７（A）に示されるように、流入側のセンサ信号S1（実線で示す）と流出側のセンサ信号S２（破線で示す）との時間差Δｔは、コリオリ力によって生じた時間差であり、図７（B）に示されるように、流量が時間の経過と共に一定であれば、一定値となる。
【００６６】
図８（A）(B)はセンサチューブ１４０，１５０に他の振動たとえばねじり振動が発生した場合に検出されたピックアップ１８０，２００のセンサ信号の波形図である。図８（A）に示されるように、流入側のセンサ信号S1（実線で示す）と流出側のセンサ信号S２（破線で示す）との時間差Δｔは、A領域でプラスであるが、B領域でほとんどゼロに変化し、C領域でプラスに戻る。通常の流量計測において、流量が変化した場合には、時間差Δｔが流量変化に比例して増減する。
【００６７】
しかしながら、センサチューブ１４０，１５０に他の振動、例えばねじり振動（外乱）が発生した場合には、時間差Δｔが急速に増減したり、流量があるのにゼロに低下するといった現象が生じる。例えば、図８（B）に示されるように、領域Bの時間差Δｔがゼロに低下した場合は、センサチューブ１４０，１５０に外乱によるねじり振動が発生したものと判定することが可能になる。このような捩れ振動の発生原因としては、センサチューブ１４０，１５０の加工誤差や加振器１６０、ピックアップ１８０，２００の取付け位置のずれなどが考えられる。
【００６８】
また、図８（A）に示すセンサ信号の波形では、ピックアップ１８０のセンサ信号S1とピックアップ２００のセンサ信号S2は、時々刻々と時間軸方向の間隔すなわち時間差（位相差）が発生しており、図８（B）に示されるように、時間差Δｔの測定結果（センサ信号S1とS2の時間差）には１周期ごとにばらつき（階段状に変化）が生じることが分かる。
【００６９】
この時間差Δｔの変動（ばらつき）は、周期的に発生するため、センサチューブ１４０，１５０にねじり振動によって生じているものと考えられる。そして、センサチューブ１４０，１５０にねじり振動が生じた場合、センサチューブ１４０，１５０の流入側と流出側とでは、一方で位相が進み、他方で位相が遅れため、流入側と流出側の時間差の平均値との差をとれば外乱成分が相殺されることになる。
【００７０】
ここで、コリオリ力の演算方法について説明する。
【００７１】
コリオリ力Ｆｃは、次式（２）により求まる。
【００７２】
Ｆｃ＝２ｍｖω・・・（２）
（２）式において、ｍは質量、ｖは速度、ωは角速度であるが、質量流量Ｑｍは質量ｍと速度ｖをかけたものと等しい。
【００７３】
ここで、加振器１６０の加振力Ｆとコリオリ力Ｆｃは、９０度の位相差があり、センサチューブ１４０、１５０の振幅に比例した加振力Ｆが必要となる。しかし、振幅を大きくすると、式（２）の角速度ωがそれに比例して大きくなるので、加振力Ｆとコリオリ力Ｆｃとの比は、振幅に影響されない。
【００７４】
コリオリ力Ｆｃは、センサチューブ１４０、１５０を捩る力として働くが、センサチューブ１４０、１５０が捩じられる量は、ばね定数に反比例するので、温度が上がってヤング率が下がった場合には、励振している加振力Ｆと捩る力Ｆｃとの比が同じでも温度上昇によりセンサチューブ１４０、１５０の剛性が低下して軟らかいので、時間差は増大することになる。また、これとは逆に、温度が下がってヤング率が上がった場合には、励振している加振力Ｆと捩る力Ｆｃとの比が同じでも温度低下によりセンサチューブ１４０、１５０の剛性が増大するので、時間差は減少することになる。
【００７５】
この温度変化に伴う時間差の変化分は、後述するヤング率演算回路においてヤング率が演算されることにより補正される。
【００７６】
また、センサチューブ１４０、１５０は、完全に垂直に組み立てられることが難しいので、被測流体の温度が変化すると、センサチューブ１４０、１５０の伸縮によりセンサコイル１８０ａ，２００ａとマグネット１８０ｂ，２００ｂとの相対位置にずれが生じる。従って、被測流体が流れていないときでも上記理由により、温度変化に応じてゼロ点（質量流量がゼロのときの時間差）がずれてしまうため、ヤング率以外のゼロ点補正が必要になる。
【００７７】
図９は流量計測制御回路３００を示すブロック図である。図９に示されるように、流量計測制御回路（計測制御手段）３００は、本質安全防爆バリア回路４２０、励振回路（励振制御手段）４４０、振幅検出・励振・位相差検出回路（以下「位相差検出回路」という）４６０とを有する。
【００７８】
励振回路４４０は、位相差検出回路４６０より得られた振幅信号Ｌと、バリア回路４２０から入力された速度信号ｖ２に基づき、センサチューブ１４０、１５０が固有振動周波数の駆動電圧Ｖを加振器１６０の励振コイル１６０ａに出力する。従って、加振器１６０は、励振回路４４０からの駆動電圧Vが励振コイル１６０ａに入力されると共に、所定の加振用ゲインに応じた加振力を発生させてセンサチューブ１４０、１５０を加振する。
【００７９】
また、励振回路４４０は、後述する波形監視回路（波形監視手段）７００によりピックアップ１８０、２００から出力されるセンサ信号の波形が正弦波（振幅正常の場合）から正弦波の頂部をカットした台形状波形（振幅異常の場合）に変化したことが検出されて異常検出による加振停止信号または加振用ゲインのゲイン低下信号が入力されると、励振コイル１６０ａに出力する駆動電圧Vをゼロまたは１／２に低下させてピックアップ１８０、２００の振幅を減少させる。そのため、被測流体の温度変化によりセンサチューブ１４０、１５０の弾性係数が変動した場合でもセンサチューブ１４０、１５０の振幅が抑制されてセンサチューブ１４０、１５０が変形することが防止される。
【００８０】
さらに、流量計測制御回路３００は、温度センサ２１０により検出された温度信号が入力されるバリア回路３２０、温度測定回路３４０、ヤング率演算回路３６０を有する。
【００８１】
温度センサ２１０により検出された温度データが入力されたバリア回路３２０は、温度センサ２１０からの温度データを温度測定回路３４０に出力する。温度測定回路３４０は、温度センサ２１０からの温度データに対応した温度信号Ｔをヤング率演算回路３６０に出力する。ヤング率演算回路３６０は、温度測定回路３４０からの温度信号Ｔによりヤング率と連動するばね定数を補正する。
【００８２】
また、流量計測制御回路３００は、位相差検出回路４６０から出力された位相差（時間差）信号ａをヤング率演算回路３６０から入力された温度補正値ｂに基づいて補正するゲイン可変アンプ５００と、ヤング率・Ｖ／Ｆ変換を行って流量パルスｃを出力する流量出力回路（流量信号出力手段）５２０と、位相差（時間差）の変動周期に応じて位相差信号ａを平均化するフィルタリング回路（流量信号出力手段）５４０とを有する。
【００８３】
センサチューブ１４０、１５０のばね定数が温度に応じたヤング率に比例するので、同じ質量流量を流したときのコリオリ力は同じであるものの、ばね定数がヤング率に比例しているので、ヤング率演算回路３６０においてヤング率の温度特性の補正を行なう。そして、ゲイン可変アンプ５００は、ヤング率演算回路３６０から入力された温度補正値ｂに基づいてゲイン可変することで位相差信号ａを補正する。
【００８４】
また、ヤング率演算回路３６０から入力されたばね定数（ヤング率）の補正値ｂに基づいてゲイン可変アンプ５００において補正された位相差信号ａを入力された流量出力回路５２０は、ヤング率・Ｖ／Ｆ変換を行って流量パルス信号ｃを制御装置４０に出力する。
【００８５】
さらに、流量計測制御回路３００は、位相差信号ａの振幅変化を測定する振幅変化測定回路６００と、振幅変化測定回路６００より出力された捩れ振動周波数ｅ、捩れ振動振幅ｆより平均化時間（変動周期）を演算してフィルタ定数ｇを変更するフィルタ定数変更回路６２０とを有する。
【００８６】
フィルタ定数変更回路６２０は、コリオリ力以外の外乱によりセンサチューブ１４０，１５０が周期的に変動する場合に、その周期を求め、フィルタ定数を変更して変動周期に応じた平均化時間を演算する。フィルタリング回路５４０は、フィルタ定数変更回路６２０から出力されたフィルタ定数に基づいて時間差信号を平均化する。
【００８７】
前述したように振動式測定装置２０において、流量計測時は流量計測制御回路３００によって加振器１６０が駆動され、センサチューブ１４０および１５０の振動特性に応じた周期、振幅でセンサチューブ１４０，１５０の中間部分１４０ｃ，１５０ｃを振動させる。そして、センサチューブ１４０，１５０は、マニホルド１２０に固定された両端を支点として円弧状の中間部分１４０ｃ，１５０ｃが近接、離間方向（Ｙ方向、図４参照）に振動する。
【００８８】
このとき、振動するセンサチューブ１４０と１５０に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオリ力が発生する。そのため、センサチューブ１４０，１５０の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ１８０のセンサ信号ｖ１と流出側ピックアップ２００のセンサ信号ｖ２との間に位相差が生じる。
【００８９】
流量計測制御回路３００は、上記流入側センサ信号と流出側センサ信号との位相差が流量に比例するため、当該位相差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ１４０，１５０の変位が流入側ピックアップ１８０及び流出側ピックアップ２００により検出されると、上記センサチューブ１４０，１５０の振動に伴う上記位相差が流量計測制御回路３００により質量流量に変換される。
【００９０】
例えば、振動式測定装置２０を水素ディスペンサに設けて高圧水素の流量計測及び充填制御を行う場合、センサチューブ１４０，１５０を振動させて質量流量に比例するコリオリ力を流入側の振動波形と流出側の振動波形との差から測定する。高圧水素に耐えうるセンサチューブ１４０，１５０の肉厚では、発生する時間差が小さく現行の大きさや長さでは測定できない位相差（時間差）となってしまう。そのため、センサチューブ１４０，１５０の長さを伸ばしたり、マニホルド１２０との接続部分の間隔を振動ピックアップ取付位置の間隔よりも小さくすることでセンサチューブ１４０，１５０を捩れやすくして位相差を大きくすることが必要となってくる。しかし、コリオリ力に対する感度を上げることは、外部からの振動に対して弱くなることを意味しており、センサチューブ全体がコリオリ力と同じ方向に振動してしまい、長時間かかって減衰するような現象が見られる。
【００９１】
そのため、コリオリ力による位相差（ＤＣ成分：流量）の他に外部からの振動（外乱）でセンサチューブ１４０，１５０が捩れるような振動が残る現象が発生することがある。この場合には、真の流量と異なった信号に基づいて流量制御することになり、流量がゼロのときに流量パルスを出力するためのゼロカット回路が動作して、実際の流量と異なった値を出力することになる。さらに、１周期ごとの流量信号のばらつきは長時間平均化するとゼロとなるが、ばらつきが大きい場合には、必要な精度にまで平均化するための時間が長くなる。
【００９２】
そこで、本実施例では、位相差信号（時間差信号）の一周期ごとのばらつき（移動平均やフィルタした値との差）が大きい場合に、センサチューブ１４０，１５０が励振モードの他に、捩れ振動が存在して振動が異常となっていると判断する手段として振幅変化測定回路６００と、その振動を抑制する制御回路としてフィルタ定数変更回路６２０、フィルタリング回路５４０を設けている。
【００９３】
流量計測制御回路３００において、コリオリ力に対しての位相差信号ａは、ＤＣ成分であり、捩れ振動に対してはＡＣ成分として観測される。そのため、測定した位相差信号ａの一周期ごとに変化するＡＣ成分のみを出力するフィルタリング回路５４０、振幅変化測定回路６００及びフィルタ定数変更回路６２０を設け、振幅変化測定回路６００でフィルタリング回路５４０の信号の大きさと周波数から外部振動によるセンサチューブ１４０，１５０の捩れ振動を求め、フィルタ定数変更回路６２０で捩れ振動を減衰させるように信号処理条件を変更する。
【００９４】
これにより、センサチューブ１４０，１５０のバランスが温度などで変化して、捩れ信号の挙動（振幅や周波数）が変化しても捩れ振動の影響がない位相差信号が得られるので、精度よく高圧流体（例えば、水素やＣＮＧなど）を計測することができる。また、流量計測制御回路３００は、流量制御などの用途に応じて応答周波数や時定数を設定した場合でも、フィルタリング回路５４０、振幅変化測定回路６００及びフィルタ定数変更回路６２０により捩れ振動の周波数の影響がないフィルタ定数や平均化処理ができるので、精度よく高圧流体を計測することができる。
【００９５】
また、フィルタリング回路５４０は、フィルタ定数変更回路６２０により平均化処理されたフィルタ定数に基づいて、ゲイン可変アンプ５００から入力された位相差信号に対する移動平均処理を行なった流量信号（アナログ出力）ｄを制御装置４０に出力する。そのため、制御装置４０は、流量信号（パルス出力）ｃを積算して得られた積算流量（供給量）を流量表示器４６に表示すると共に、流量信号ｄに基づいて制御弁２４の弁開度を制御する。
【００９６】
さらに、流量計測制御回路３００は、センサ信号の波形を監視する波形監視回路７００と、警報装置（報知手段）７１０とを有する。ピックアップ１８０、２００から出力されるセンサ信号は、正常のときの波形が正弦波（図１０（Ａ）参照）であるのに対し、振幅が増大したときのセンサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接して振幅を規制されるとセンサ信号の頂部がカットされた台形状の波形（図１０（Ｂ）参照）となる。センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接した場合のセンサ信号では、図１０（Ｂ）において、破線で示す部分が振幅抑制部材２２０によって規制された領域である。
【００９７】
従って、波形監視回路７００は、ピックアップ１８０、２００の何れか一方から出力されたセンサ信号の波形を監視し、正弦波形か、あるいは台形状波形かを判別することにより、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したか否かを検出する。
【００９８】
ここで、図１１のフローチャートを参照して波形監視回路７００が実行する制御処理１について説明する。図１１に示されるように、波形監視回路７００は、Ｓ４１でピックアップ２００から出力されたセンサ信号の波形を計測する。
【００９９】
続いて、Ｓ４２に進み、計測された当該センサ信号の波形が正弦波か否かをチェックする。Ｓ４２において、当該センサ信号の波形が正弦波である場合（ＹＥＳの場合）は、正常であるので、今回の処理を終了する。
【０１００】
また、Ｓ４２において、当該センサ信号の波形が正弦波でない場合（ＮＯの場合）は、異常であるので、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したものと判断してＳ４３に進み、励振回路４４０に停止信号を出力して加振器１６０を停止させる。これにより、加振器１６０によるセンサチューブ１４０，１５０への加振力がゼロになるため、センサチューブ１４０，１５０の振動が停止して振幅抑制部材２２０に当接することが防止される。
【０１０１】
続いて、Ｓ４４に進み、警報装置７１０にアラーム信号ｈを出力して警報を発する。これにより、管理者にセンサチューブ１４０，１５０の振動状態が異常（振幅増大）であることが報知される。
【０１０２】
次に波形監視回路７００が実行する制御処理の変形例について説明する。
【０１０３】
図１２は波形監視回路７００が実行する制御処理２について説明するためのフローチャートである。尚、図１２において、Ｓ５１、Ｓ５２の処理は、前述した図１１のＳ４１、Ｓ４２と同一であるので、その説明は省略する。
【０１０４】
図１２のＳ５２において、当該センサ信号の波形が正弦波でない場合（ＮＯの場合）は、異常であるので、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したものと判断してＳ５３に進み、警報装置７１０にアラーム信号ｈを出力して警報を発する。これにより、管理者にセンサチューブ１４０，１５０の振動状態が異常（振幅増大）であることが報知される。
【０１０５】
続いて、Ｓ５４に進み、励振回路４４０に対してゲイン低下信号を出力し、励振回路４４０の加振用ゲインを１／２に減少させる。これにより、加振器１６０によるセンサチューブ１４０，１５０への加振力が半分に減少されるため、センサチューブ１４０，１５０の振幅が小さくなり、振幅抑制部材２２０に当接することが防止される。尚、Ｓ５４において、励振回路４４０の加振用ゲインの減少率は任意に設定することができ、１／２に限らず、例えば、加振用ゲインを２／３または３／５に減少させるようにしても良いのは勿論である。
また、励振回路４４０の加振用ゲインの減少率の設定方法としては、例えば、温度センサ２１０により測定された温度に基づいて加振用ゲインの減少率を任意の値に設定することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
尚、上記実施例では、センサチューブ１４０，１５０の形状を逆U字状に形成した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、他の形状（例えば、直管状、流入側端部と流出側端部との間隔を狭くしたΩ形状、あるいはJ字状に曲げた形状など）でも良いのは勿論である。
【０１０７】
また、上記実施例では、計測される高圧流体として水素やCNGを例示したが、これ以外の高圧ガスを計測する場合にも適用できるのは言うまでもない。
【０１０８】
また、上記実施例では、被測流体の質量流量を測定する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、被測流体の密度を測定する密度計にも本発明を適用することができるのは勿論である。
また、上記実施例では、回路動作の説明をアナログ回路を用いて行なったが、全ての演算処理をデジタル値で行なうことも可能である。
【０１０９】
また、上記実施例では、センサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接して振幅を規制されるとセンサ信号の頂部がカットされた台形状（図１０（Ｂ）参照）の波形になった否かを監視する場合を例に挙げて説明したが、センサ信号の波形が正弦波から他の形状に変化した場合にセンサチューブ１４０，１５０が振幅抑制部材２２０に当接したものと判定することができるので、例えば、正弦波の頂部が直線状になったか否かを監視するようにしても良いのは勿論である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ ガス供給装置
１２ 自動車
１４ 燃料タンク
１６ ディスペンサユニット
１８ ガス供給経路
２０ 振動式測定装置（質量流量計）
２２ ガス供給開閉弁
２４ 制御弁
２６ 圧力伝送器
２８ ガス充填ホース
３０ 三方弁
３２ 脱圧管路
３４ ガス充填カップリング
４０ 制御装置
４２ 充填開始スイッチ釦
４４ 充填停止スイッチ釦
４６ 流量表示器
５０ レセプタクル
１２０ マニホルド
１４０，１５０ センサチューブ
１４０ａ，１５０ａ 流入側端部
１４０ｂ，１５０ｂ 流入側端部
１４０ｃ，１５０ｃ 中間部分
１６０ 加振器
１６０ａ 励振コイル
１６０ｂ マグネット
１８０ 流入側ピックアップ
２００ 流出側ピックアップ
１８０ａ、２００ａ センサコイル
１８０ｂ、２００ｂ マグネット
２１０ 温度センサ
２２０ 振幅抑制部材
３００ 流量計測制御回路
３２０ バリア回路
３４０ 温度測定回路
３６０ ヤング率演算回路
４２０ 本質安全防爆バリア回路
４４０ 励振回路
４６０ 位相差検出回路
５００ ゲイン可変アンプ
５２０ 流量出力回路
５４０ フィルタリング回路
６００ 振幅変化測定回路
６２０ フィルタ定数変更回路
７００ 波形監視回路
７１０ 警報装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測流体が流れるセンサチューブと、
該センサチューブを収納するケースと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器による加振力を制御する励振制御手段と、
前記センサチューブの流入側、流出側の変位を検出する変位検出器と、
前記変位検出器の検出信号から流入側変位と流出側変位との時間差を計測する計測制御手段と、
を備えた振動式測定装置において、
前記センサチューブの振幅が所定以上に増幅された場合に前記センサチューブの振幅を抑制する振幅抑制部材を前記ケースの内壁に設けたことを特徴とする振動式測定装置。
【請求項２】
前記計測制御手段は、前記センサチューブが前記振幅抑制部材に当接することで前記変位検出器より得られた出力波形の形状が変化した場合に異常発生と判定する波形監視手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の振動式測定装置。
【請求項３】
前記励振制御手段は、前記波形監視手段により異常発生と判定された場合に前記加振器による加振力を低下または停止させることを特徴とする請求項２に記載の振動式測定装置。
【請求項１】
被測流体が流れるセンサチューブと、
該センサチューブを収納するケースと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器による加振力を制御する励振制御手段と、
前記センサチューブの流入側、流出側の変位を検出する変位検出器と、
前記変位検出器の検出信号から流入側変位と流出側変位との時間差を計測する計測制御手段と、
を備えた振動式測定装置において、
前記センサチューブの振幅が所定以上に増幅された場合に前記センサチューブの振幅を抑制する振幅抑制部材を前記ケースの内壁に設けたことを特徴とする振動式測定装置。
【請求項２】
前記計測制御手段は、前記センサチューブが前記振幅抑制部材に当接することで前記変位検出器より得られた出力波形の形状が変化した場合に異常発生と判定する波形監視手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の振動式測定装置。
【請求項３】
前記励振制御手段は、前記波形監視手段により異常発生と判定された場合に前記加振器による加振力を低下または停止させることを特徴とする請求項２に記載の振動式測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２３０４２２（Ｐ２０１０−２３０４２２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７６９８７（Ｐ２００９−７６９８７）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
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