JP2007298398A - Electromagnetic flowmeter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体が流れる計測管の周壁に貫通形成した1対の電極挿通孔に1対の検知電極をそれぞれ挿通して、両検知電極の間に発生した電位差に基づき、液体の流量を検出する電磁流量計に関する。 The present invention detects a liquid flow rate based on a potential difference generated between a pair of detection electrodes by inserting a pair of detection electrodes into a pair of electrode insertion holes formed in a peripheral wall of a measurement tube through which the liquid flows. It relates to an electromagnetic flow meter.
図13に示した従来の電磁流量計において、1対の検知電極1,1は、計測管2の周壁を互いに相反する方向から貫通するように取り付けられていた(例えば、特許文献1参照)。
ところが、上記した従来の電磁流量計では、1対の検知電極1,1を計測管2に対して相反する二方向から組み付けねばならず、さらに、検知電極1,1と回路基板(図示せず)との間はリード線3,3で接続する必要がある為、組立ての作業性が悪かった。
However, in the conventional electromagnetic flow meter described above, the pair of detection electrodes 1 and 1 must be assembled from two opposite directions with respect to the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、組立ての作業性を向上させることが可能な電磁流量計の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electromagnetic flow meter capable of improving the workability of assembly.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る電磁流量計は、液体が流れる計測管の周壁に貫通形成した1対の電極挿通孔に1対の検知電極をそれぞれ挿通して、計測管内で1対の検知電極を液体の流れ方向と略直交する方向に対向配置し、電磁コイルにて液体に磁束を付与して両検知電極の間に発生した電位差に基づき、液体の流量を検出する電磁流量計において、1対の検知電極は、直線状をなし、1対の電極挿通孔は、1対の検知電極が互いに平行に延びかつ計測管から同一方向に向かって突出した状態に保持するように形成され、計測管の側部には、1対の検知電極のうち計測管から突出した部分が共に貫通すると共に、それら検知電極が導通接続された電気回路を有する回路基板が備えられたところに特徴を有する。 The electromagnetic flowmeter according to the invention of claim 1 made to achieve the above object includes inserting a pair of detection electrodes into a pair of electrode insertion holes formed in a peripheral wall of a measurement tube through which a liquid flows, A pair of detection electrodes are arranged opposite to each other in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the liquid in the measurement tube, and the flow rate of the liquid is determined based on the potential difference generated between the two detection electrodes by applying magnetic flux to the liquid with an electromagnetic coil. In the electromagnetic flow meter to be detected, the pair of detection electrodes are linear, and the pair of electrode insertion holes are in a state where the pair of detection electrodes extend in parallel to each other and protrude from the measuring tube in the same direction. A circuit board having an electric circuit in which a part protruding from the measurement tube of the pair of detection electrodes penetrates and the detection electrodes are conductively connected is provided at the side portion of the measurement tube. It is characterized by
請求項2の発明は、請求項1に記載の電磁流量計において、計測管の内面には、1対の電極挿通孔と同軸上に、1対の検知電極の先端が嵌合されて位置決めされる1対の凹部が形成されたところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the electromagnetic flowmeter according to the first aspect, the tip of the pair of detection electrodes is fitted and positioned coaxially with the pair of electrode insertion holes on the inner surface of the measurement tube. It is characterized in that a pair of recesses are formed.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の電磁流量計において、計測管の途中部分に、互いに平行になった1対の平坦内面を有した計測部を設けると共に、各平坦内面に、それぞれ電極収容溝を形成してそれら電極収容溝の延長上に1対の電極挿通孔を配置し、各検知電極の一部を電極収容溝に収容したところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the electromagnetic flowmeter according to the first or second aspect, a measuring portion having a pair of flat inner surfaces parallel to each other is provided in the middle portion of the measuring tube, and each flat inner surface is provided. Each electrode housing groove is formed, a pair of electrode insertion holes are arranged on the extension of the electrode housing grooves, and a part of each detection electrode is housed in the electrode housing groove.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の電磁流量計において、計測管と一体に設けられ、計測管の途中部分を収容しかつ計測管の両端部が外面から突出したケース部を備えて、そのケース部の内部に回路基板が収容され、ケース部には、電極挿通孔の開口と同じ側に基板組付開口が形成されると共に、その基板組付開口が第1蓋体で閉じられたところに特徴を有する。 A fourth aspect of the invention is the electromagnetic flowmeter according to any one of the first to third aspects, wherein the electromagnetic flow meter is provided integrally with the measurement tube, accommodates a middle portion of the measurement tube, and both end portions of the measurement tube protrude from the outer surface. A circuit board is accommodated inside the case part, the board assembly opening is formed on the same side as the opening of the electrode insertion hole, and the board assembly opening is the first. It is characterized by being closed with a lid.
請求項5の発明は、請求項4に記載の電磁流量計において、ケース部の基板組付開口側には、回路基板と計測管との間に配置され、1対の検知電極のうち計測管から突出した部分が共に貫通すると共に、回路基板を保持した保持部材が収容され、保持部材は、計測管の途中部分に係止されたところに特徴を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electromagnetic flowmeter according to the fourth aspect of the present invention, the case assembly is disposed between the circuit board and the measurement tube on the substrate assembly opening side of the case portion, and the measurement tube of the pair of detection electrodes. The portions projecting from each other pass through, and a holding member holding the circuit board is accommodated, and the holding member is characterized in that it is locked to an intermediate portion of the measuring tube.
請求項6の発明は、請求項5に記載の電磁流量計において、各検知電極の途中に、段差状又はフランジ状になったOリング押圧部を設けて、Oリングを検知電極に挿通し、各電極挿通孔には、Oリング及びOリング押圧部が共に挿入される大径部と、その大径部の奥側に配置されて、OリングをOリング押圧部との間で挟持した小径部とが備えられたところに特徴を有する。 The invention of claim 6 is the electromagnetic flowmeter according to claim 5, wherein an O-ring pressing portion having a stepped shape or a flange shape is provided in the middle of each detection electrode, and the O-ring is inserted into the detection electrode. Each electrode insertion hole has a large-diameter portion into which both the O-ring and the O-ring pressing portion are inserted, and a small diameter that is arranged on the back side of the large-diameter portion and sandwiches the O-ring between the O-ring pressing portion. It is characterized in that it is provided with a part.
請求項7の発明は、請求項6に記載の電磁流量計において、Oリング押圧部は、フランジ状をなし、保持部材は、電極挿通孔の大径部と検知電極との間に挿通されてOリング押圧部に突き当てられると共に、検知電極のうち計測管から突出した部分が貫通した押圧筒部を有したところに特徴を有する。 The invention according to claim 7 is the electromagnetic flowmeter according to claim 6, wherein the O-ring pressing portion has a flange shape, and the holding member is inserted between the large diameter portion of the electrode insertion hole and the detection electrode. It has a feature in that it has a pressing cylinder portion that is abutted against the O-ring pressing portion and through which a portion protruding from the measuring tube of the detection electrode penetrates.
請求項8の発明は、請求項5乃至7の何れかに記載の電磁流量計において、保持部材は、計測管に向かって延びて、保持部材がケース部内に収容される過程で、計測管の外面に当接して弾性変形し、保持部材がケース部に収容されたところで復元して計測管の外面に係止する複数の係止可撓片を備えたところに特徴を有する。 The invention according to claim 8 is the electromagnetic flowmeter according to any one of claims 5 to 7, wherein the holding member extends toward the measurement tube, and the holding member is accommodated in the case portion. It has a feature in that it includes a plurality of locking flexible pieces that come into contact with the outer surface and elastically deform and are restored when the holding member is accommodated in the case portion and locked to the outer surface of the measuring tube.
請求項9の発明は、請求項4乃至8の何れかに記載の電磁流量計において、ケース部の内部には、回路基板と反対側に電磁コイルが配置され、ケース部のうち基板組付開口と反対側にはコイル組付開口が形成されると共に、そのコイル組付開口が第2蓋体で閉じられたところに特徴を有する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the electromagnetic flowmeter according to any one of the fourth to eighth aspects, an electromagnetic coil is disposed inside the case portion on the side opposite to the circuit board, and the board assembly opening in the case portion. A coil assembly opening is formed on the opposite side of the coil, and the coil assembly opening is characterized by being closed by the second lid.
請求項10の発明は、請求項4乃至8の何れかに記載の電磁流量計において、ケース部の内部には、回路基板と同一側に電磁コイルが配置されたところに特徴を有する。
The invention of
請求項11の発明は、請求項1乃至10の何れかに記載の電磁流量計において、磁気回路を励磁する電磁コイルに間欠的で、毎回瞬間的でかつ交互に方向が反対の励磁電流を流し、励磁電流が流れない間に磁気回路が保つ残留磁束と液体の流れとに起因して検知電極間に生ずる電位差に基づき、流量を算定するようにしたところに特徴を有する。 An eleventh aspect of the present invention is the electromagnetic flowmeter according to any one of the first to tenth aspects, wherein an excitation current that is intermittent and instantaneous is alternately applied to the electromagnetic coil that excites the magnetic circuit every time. The flow rate is calculated based on the potential difference generated between the detection electrodes due to the residual magnetic flux maintained by the magnetic circuit while the exciting current does not flow and the flow of the liquid.
請求項12の発明は、請求項11に記載の電磁流量計において、磁気回路の途中に半硬質磁性材料を設けたところに特徴を有する。
The invention of
[請求項1発明]
上記のように構成した請求項1に係る電磁流量計によれば、1対の検知電極を計測管に貫通形成された電極挿通孔に対して同一方向から挿入することができ、さらに、回路基板と検知電極との間を、リード線を用いることなく直接、導通接続することができるから、組立ての作業性が向上する。しかも、1対の検知電極は同方向に突出させることができるから、相反する方向に突出したものに比べてコンパクト化が図られる。
[Invention of Claim 1]
According to the electromagnetic flow meter according to claim 1 configured as described above, a pair of detection electrodes can be inserted from the same direction into an electrode insertion hole formed through the measurement tube. As a result, the assembly workability is improved. In addition, since the pair of detection electrodes can protrude in the same direction, the size of the detection electrodes can be reduced as compared with the case where the detection electrodes protrude in opposite directions.
[請求項2の発明]
請求項2の発明によれば、1対の検知電極を電極挿通孔に挿入すると、その先端が計測管の内面に形成された1対の凹部に嵌合する。これにより検知電極が互いに平行に延びかつ計測管から同一方向に向かって突出した状態に位置決め及び保持することができる。
[Invention of claim 2]
According to the invention of
[請求項3の発明]
請求項3の発明によれば、計測管内を流れる液体は、検知電極の表面近傍をスムーズに流れるから安定して計測を行うことができる。
[Invention of claim 3]
According to the third aspect of the invention, the liquid flowing in the measurement tube smoothly flows in the vicinity of the surface of the detection electrode, so that stable measurement can be performed.
[請求項4の発明]
請求項4の発明によれば、ケース部には、電極挿通孔の開口と同じ側に基板組付開口が形成されており、回路基板をケース部に収容する際には、検知電極と同じ側から挿入することができるから、作業性に優れる。また、基板組付開口が第1蓋体で覆われるから回路基板を保護することができる。
[Invention of claim 4]
According to the invention of claim 4, the case portion has the board assembly opening formed on the same side as the opening of the electrode insertion hole, and when the circuit board is accommodated in the case portion, the same side as the detection electrode Since it can be inserted from, it is excellent in workability. Moreover, since the board assembly opening is covered with the first lid, the circuit board can be protected.
[請求項5の発明]
請求項5の発明によれば、回路基板を保持する保持部材は、検知電極及び回路基板と同様に、基板組付開口側から取り付けることができるから、作業性に優れる。
[Invention of claim 5]
According to the invention of claim 5, since the holding member for holding the circuit board can be attached from the board assembly opening side similarly to the detection electrode and the circuit board, the workability is excellent.
[請求項6の発明]
請求項6の構成によれば、Oリングが電極挿通孔の内部で検知電極の軸方向又は周方向で押し潰されるので、電極挿通孔からの液漏れを防ぐことができる。
[Invention of claim 6]
According to the configuration of the sixth aspect, since the O-ring is crushed in the axial direction or circumferential direction of the detection electrode inside the electrode insertion hole, liquid leakage from the electrode insertion hole can be prevented.
[請求項7の発明]
請求項7の発明によれば、保持部材に形成された押圧筒部が、電極挿通孔の大径部と検知電極との間に挿通されてOリング押圧部に突き当てられるから、電極挿通孔に対して検知電極を抜け止めすることができる。
[Invention of Claim 7]
According to the invention of claim 7, since the pressing cylinder portion formed in the holding member is inserted between the large diameter portion of the electrode insertion hole and the detection electrode and is abutted against the O-ring pressing portion, the electrode insertion hole In contrast, the detection electrode can be prevented from coming off.
[請求項8の発明]
請求項8の発明によれば、保持部材を基板組付開口から挿入して押し込めば、複数の係止可撓片が計測管の外面に係止して保持部材が組み付けられるから、作業性に優れる。
[Invention of Claim 8]
According to the eighth aspect of the present invention, when the holding member is inserted through the board assembly opening and pushed in, the plurality of locking flexible pieces are locked to the outer surface of the measuring tube and the holding member is assembled. Excellent.
[請求項9の発明]
請求項9の発明によれば、ケース部のうち、基板組付開口と反対側に開口したコイル組付開口から電磁コイルを組み付けることができる。また、コイル組付開口を第2蓋体で閉じれば、ケース部内への異物の侵入を防止できる。
[Invention of claim 9]
According to invention of Claim 9, an electromagnetic coil can be assembled | attached from the coil assembly opening opened to the opposite side to the board | substrate assembly opening among the case parts. Moreover, if the coil assembly opening is closed by the second lid, it is possible to prevent foreign matter from entering the case portion.
[請求項10の発明]
請求項10の発明によれば、電磁コイルを、1対の検知電極及び回路基板と同様に、基板組付開口からケース部内に組み付けることができ、組立て作業性が向上する。
[Invention of Claim 10]
According to the invention of
[請求項11及び12の発明]
請求項11の発明によれば、励磁電流が間欠的かつ瞬間的に流れるから電力消費を極めて少なくすることができる。また、磁気回路の途中には半硬質磁性材料を設けることが好ましい(請求項12の発明)。
[Inventions of
According to the invention of
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。本発明の電磁流量計10は、略長円形の容器構造をなしたケース部11を備え、その長手方向(図3における左右方向)で対向した壁部を計測管20が貫通した構造をなしている。計測管20のうちケース部11の外面から相反する方向に突出した両端部20A,20Bの外周面には、電磁流量計10を図示しない配管(例えば、水道管や薬液配管等)に連結するための雄ネジ部21,21が形成されている。そして電磁流量計10が配管に接続されることで、配管を流れる液体(水道水や薬液)が計測管20を通過して、その液体の流量が計測される。ここで、ケース部11及び計測管20は、絶縁性樹脂により一体形成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
図2に示すようにケース部11は、計測管20の軸方向に直交する方向で対面した二面が開放しており、それら各開口11A,11Bがそれぞれ第1蓋体12及び第2蓋体13によって閉じられている。また、図5に示すようにケース部11の各開口11A,11Bの周縁部には、それぞれシール溝14,14が形成されており、これらシール溝14,14に嵌め込まれた図示しないシール部材が各蓋体12,13の周縁部で潰されてケース部11の内側が密閉状態にされている。なお、ケース部11の内側に後述する種々の部品を収容してそれら部品の周りに樹脂をモールドしてもよい。
As shown in FIG. 2, the
以下、説明の便宜上、本実施形態では、計測管20が水平方向(図3の左右方向)に延びかつケース部11の各開口11A,11Bが上下方向に並んで配置されているものとするが、勿論、これに限るものではない。
Hereinafter, for convenience of explanation, in the present embodiment, it is assumed that the
図3に示すように、計測管20のうちケース部11内に収容された中央部分は、両端部20A,20Bに比べて流路断面積が狭くなっている。詳細には、計測管20の軸方向における中央部には、計測管20のうちで流路断面積が最小となった計測部26が備えられている。図4に示すように、計測部26における流路の断面形状は、幅方向(図4の左右方向)に比べて上下方向の寸法が小さくなった扁平矩形状をなしている。この計測部26に、後述する1対の検知電極40,40が幅方向で対向配置されている。
As shown in FIG. 3, the central portion of the measuring
また、計測管20のうち計測部26より上流側には、計測管20の上流側の端部20Aから計測部26に向かうに従って流路断面積が徐々に小さくなるように窄んだ収縮部27が備えられ、計測部26より下流側には、計測部26から下流側の端部20Bに向かうに従って流路断面積が徐々に大きくなった拡大部28が備えられている。
Further, on the upstream side of the
図4に示すように、ケース部11のうち計測管20の下方領域には、電磁コイル72が収容されており、電磁コイル72を貫通した軸状コア71の先端部が図示しない固定用部品により計測管20、詳細には計測部26の下面に突き当てられた状態に固定されている。この電磁コイル72により計測部26内を通過する液体に磁束が付与され、このとき、1対の検知電極40,40間に発生した電位差に基づいて液体の流量が計測される。
As shown in FIG. 4, an
ケース部11の下面開口11Bは、上記した電磁コイル72をケース部11内に収容した状態で第2蓋体13により閉じられている。図2に示すように第2蓋体13は、下面開口11Bに対応して略長円形状をなしており、その内面(上面)からは、ケース部11内に向かって複数(例えば4つ)の円筒ボス16が起立している。これら円筒ボス16は上方に開放しており、ケース部11の内壁面から突出した複数のボス受容筒部17(図5を参照)に下面側から嵌合している。そして、ケース部11の上面開口11A(本発明の「基板組付開口」に相当する)から各ボス受容筒部17に挿通された図示しないネジ部品が各円筒ボス16の軸心部に螺合して、第2蓋体13が下面開口11Bを閉じた状態に組付けられている。
The
ところで、計測管20に対する1対の検知電極40,40の組付け構造は以下のようである。図4に示すように計測管20のうち計測部26の上面からは、1対の電極支持ボス29,29が直立している。これら電極支持ボス29,29は、計測部26の幅方向(図4の左右方向)に並んで形成されており、それら電極支持ボス29,29の外周面同士がリブ壁29Rで繋がっている(図5を参照)。
Incidentally, the assembly structure of the pair of
各電極支持ボス29の軸心部には、それぞれ電極挿通孔30が形成されている。電極挿通孔30は、計測部26の上壁を貫通して上下方向に延びており上面開口11A側に開口している。
An
詳細には各電極挿通孔30は、開口側に形成された大径部30Aと、大径部30Aの奥側(図4における下方)に配置されて段付き状に縮径した小径部30Bとを備えている。そして検知電極40,40は、各電極挿通孔30,30の開口から差し込まれて、先端部分が計測部26内の流路に配置されている。ここで、各電極挿通孔30,30の開口縁は上方に向かってテーパー状に拡径しているから、検知電極40,40を差し込み易くなっている。
Specifically, each
各検知電極40,40は、全体として断面円形の丸棒状をなしている。詳細には、検知電極40の先端は先細りとなっており、基端には段付き状に縮径した端子部41が形成されている。さらに検知電極40の軸方向の中間部分には、フランジ状のOリング押圧部42が形成されている。Oリング押圧部42の上面には次述する保持ベース50(本発明の「保持部材」に相当する)の押圧筒部58が突き当てられており、これにより各検知電極40,40の電極挿通孔30,30からの抜け止めが図られている。なお、検知電極40,40は、耐食性に優れたステンレス、ハステロイ、モネル、チタン、タンタル、白金等で構成されている。
Each of the
図4に示すように、各検知電極40の途中部分にはOリング43が挿通されており、そのOリング43がOリング押圧部42の下面に宛がわれている。Oリング43は電極挿通孔30の大径部30Aの内周面と検知電極40の外周面との間で周方向から押し潰されている。ここで、保持ベース50の押圧筒部58によりOリング押圧部42を下方に押しつけて、Oリング43を電極挿通孔30,30の段差面30C,30Cとの間で押し潰すようにしてもよい。このOリング43,43により、電極挿通孔30,30からの液漏れが防止されている。
As shown in FIG. 4, an O-
ここで図6に示すように、計測部26の内面のうち、幅方向で対向した1対の平坦内面26A,26Aには、それぞれ電極収容溝26B,26Bが形成されている。これら電極収容溝26Bは、電極挿通孔30,30の延長線上に設けられて断面半円形をなしている。電極収容溝26B,26Bには、各検知電極40,40の円弧壁の約半周分が受容されており、残りの約半周分が計測部26の流路内に露出して液体と接触可能となっている。このような構成とすることで、検知電極40,40の表面近傍において液体の流れが乱されずにスムーズに流れるようになり、安定した流量計測を行うことが可能となる。
Here, as shown in FIG. 6, among the inner surface of the
さらに、計測部26の内面底部で電極挿通孔30,30及び電極収容溝26B,26Bの同軸線上には1対の凹部26C,26Cが形成され、ここに各検知電極40,40の先端が嵌合している。これにより、1対の検知電極40,40が計測部26の幅方向、即ち、計測部26を流れる液体の流れ方向と直交する方向で互いに平行に並びかつ、基端側が計測部26の上方に突出した状態に位置決めされている。
Further, a pair of
図4に示すように、ケース部11のうち計測管20の上側領域には保持ベース50が収容されている。保持ベース50は例えば樹脂で構成されており、計測管20の外面に重ねて取り付けられている。図2に示すように保持ベース50は、計測管20の軸方向に長くなった略矩形状の基板受容台51を備え、その基板受容台51のうち短手方向の両側辺から複数の係止可撓片52,52が計測管20に向かって延びた構造をなす。係止可撓片52は、基板受容台51に対して直交した帯板部52Aの先端に矢尻状の係止爪部52Bを備えてなる。これら複数の係止可撓片52,52が、計測管20の外面に突出した複数の係止突部31,31(図4及び図5を参照)にそれぞれ係止して、保持ベース50が計測管20の外面に係止されている。
As shown in FIG. 4, a holding
基板受容台51のうち長手方向における中央部には、1対の電極保持孔53,53が形成されている。これら電極保持孔53,53は基板受容台51の短手方向に並んで配置されており、ここに計測管20から上方に突出した各検知電極40,40が貫通している(図4を参照)。
A pair of
基板受容台51のうち、各電極保持孔53,53の開口縁からは、各電極支持ボス29,29に向かって円筒状の押圧筒部58,58が突出している。これら押圧筒部58,58は、各電極挿通孔30の大径部30Aと検知電極40との間に挿通されて、各検知電極40のOリング押圧部42に突き当てられている。
In the substrate receiving table 51, cylindrical
保持ベース50のうち基板受容台51の上面には、図示しない電気回路を有した回路基板60が重ねて保持されている。回路基板60は、保持ベース50の短手方向の両側辺に形成された複数のリブ壁57,57上に載置されており、基板受容台51の上面から浮いた状態に保持されている。
A
回路基板60は計測管20の軸方向に長くなった略矩形状をなしており、その長手方向における中央部には1対の端子孔61,61が貫通形成されている。これら端子孔61,61は、回路基板60の短手方向に並んで形成されており、ここに1対の検知電極40,40の端子部41,41がそれぞれ貫通している。端子部41,41は、回路基板60に例えば半田付けされている。
The
ケース部11の上面開口11Aは、上記した1対の検知電極40,40、保持ベース50及び回路基板60をケース部11内に収容した状態で、第1蓋体12によって閉じられている。第1蓋体12は上面開口11Aに対応して略矩形状をなしている。そして第1蓋体12の周壁部をケース部11の上面開口11Aの縁部に宛がった状態で、ケース部11の四隅を貫通した雄ネジ部品(図示せず)により第1蓋体12がケース部11の上面開口11Aを閉じた状態に組み付けられている。
The upper surface opening 11 </ b> A of the
電磁流量計10の構成の説明は以上である。ところで、この電磁流量計10は以下の手順により組み立てられる。
The description of the configuration of the
まず、電磁コイル72をケース部11の下面開口11Bから挿入して、図示しない固定用部品により軸状コア71を計測部26の下面に突き当てた状態に固定する。そして、第2蓋体13を下面開口11Bに宛がってネジ止めし、下面開口11Bを閉じる。
First, the
次に、Oリング43を装着した1対の検知電極40,40を計測管20に取り付ける。即ち、ケース部11の上面開口11Aから、電極挿通孔30,30に検知電極40,40を差し込む。このとき、各検知電極40は、電極挿通孔30及び電極収容溝26Bに案内されて、先端が凹部26Cに嵌合する。これにより、1対の検知電極40,40が、計測部26の幅方向(液体の流れ方向と直交する方向)で互いに平行に対向配置されかつ、端子部41が計測部26の上面から突出した状態に保持される。
Next, a pair of
次に、保持ベース50をケース部11の上面開口11Aから挿入して計測管20に組付ける。保持ベース50が計測管20に向かって移動する過程で、保持ベース50の下方に延びた係止可撓片52,52が、それぞれ対応する係止突部31,31に当接する。そして保持ベース50が押し込まれると、これら係止可撓片52,52は係止突部31,31に摺接しながら外側に撓み、係止爪部52Bが係止突部31を乗り越えたときに、係止可撓片52,52が復元して、係止爪部52Bと係止突部31とが係止状態となる。これにより、保持ベース50がケース部11内に収容されると共に計測管20の外面に係止される。
Next, the holding
ここで、保持ベース50が計測管20に係止されるまでの過程において、計測管20の上方に突出した検知電極40,40は、保持ベース50に形成された電極保持孔53,53にそれぞれ挿通され、保持ベース50が計測管20に係止された時点で、各検知電極40,40に備えた端子部41,41が基板受容台51の上面側に突出する。
Here, in the process until the holding
また、保持ベース50が計測管20に係止されるまでの過程において、基板受容台51の下面から突出した押圧筒部58,58が、電極挿通孔30,30の大径部30A,30Aと検知電極40,40との間に挿入され、保持ベース50が計測管20に係止された時点で、押圧筒部58,58が検知電極40,40のOリング押圧部42,42に突き当たる。これで、検知電極40,40が計測管20に対して抜け止め状態に保持されると共に、大径部30Aの内周面と検知電極40の外周面との間で周方向で押し潰されて、液漏れが防止される。ここで、Oリング43,43は、Oリング押圧部42,42と電極挿通孔30,30の段差面30C,30Cとの間で軸方向に押し潰されていてもよい。
Further, in the process until the holding
次いで、回路基板60を取り付ける。即ち、ケース部11の上面開口11Aから回路基板60を挿入して、保持ベース50の基板受容台51上に載置する。すると、基板受容台51の上面に突出した各検知電極40,40の端子部41,41が、回路基板60に形成された各端子孔61,61を貫通する。この状態で各端子部41,41を回路基板60に半田付けして導通接続する。なお、端子部41,41には、予備半田を施しておくか、予め半田濡れ性の高い銅やニッケルで表面処理しておくことが好ましい。
Next, the
最後に、上面開口11Aに第1蓋体12を宛がってその四隅をネジ止めし、上面開口11Aを閉じると電磁流量計10が完成する。
Finally, when the
上述した手順で組み立てられた電磁流量計10は、水道管や薬液配管の途中に接続される。そして、液体が計測部26を通過する際に1対の検知電極40,40間に発生した電位差に基づいて液体の流量が演算される。
The
このように本実施形態の電磁流量計10によれば、1対の検知電極40,40は電極挿通孔30,30に対して同一方向、即ち、ケース部11の上面開口11A側から挿入して組み付けることができ、保持ベース50や回路基板60も、検知電極40,40と同様にケース部11の上面開口11A側から組み付けることができる。さらに、回路基板60と検知電極40,40とをリード線を用いることなく直接、導通接続(半田付け)することができ、その導通接続にかかる作業もケース部11の上面開口11Aを通して行うことができる。これにより電磁流量計10の組み立ての作業性を向上させることができる。しかも、1対の検知電極40,40は同方向(上面開口11A側)に突出させることができるから、相反する方向に突出したものに比べてコンパクト化が図られ、従来より狭い設置スペースにも取り付けることが可能になる。
Thus, according to the
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態を図7及び図8に基づいて説明する。本実施形態は、上記第1実施形態の構成に、特公昭59−7930号公報に記載の技術を適用したものである。
図7に示すように、電磁コイル72を貫通した軸状コア71は、継鉄71Aと磁石体71Bとを同軸上に配置してそれらを一体に連結した構造になっている。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the technique described in Japanese Patent Publication No. 59-7930 is applied to the configuration of the first embodiment.
As shown in FIG. 7, the shaft-
継鉄71Aは、透磁率が高く残留磁束が小さい高透磁率材料(例えば、電磁軟鉄や珪素鋼板)で構成されており、磁石体71Bは、例えば、半硬質磁性材料(高透磁率を持ち、磁化し易く、ある程度の抗磁力(保磁力)を持つ磁性材料であって、例えば普通鋼)により構成されている。磁石体71Bの外周には電磁コイル72が巻回されており、この電磁コイル72に、図示しない励磁回路が接続されて、間欠的で毎回瞬間的でかつ交互に方向が反対の励磁電流が流されるように構成されている。そして励磁電流が流れない間に磁気回路が保つ残留磁束と液体の流れとに起因して両検知電極40.40間に生ずる電位差に基づき流量を算定する構成となっている。ここで、図7には、電磁コイル72によって励磁される磁気回路が破線で示されており、同図に示すように、磁気回路の一部に半硬質磁性材料からなる磁石体71Bが設けられている。なお、電磁コイル72は比較的太くなっており全抵抗値が小さくなっている。
The
さて、電磁コイル72に流れる励磁電流によって磁気回路に生ずる磁界の強さを+Hp、−Hpとするとき、磁極(軸状コア71の上下両端部)間に生じる磁束密度Bは、図8に曲線で示すように変化するが、励磁電流が0になったときには、磁極間のパーミアンスが小さいために磁界の強さが0の点を通り越して図8の点p又はp’の状態で安定する。この状態での残留磁束密度Bは、図8の線分Ob又はOb’で表される。
The magnetic flux density B generated between the magnetic poles (upper and lower ends of the shaft-like core 71) when the strength of the magnetic field generated in the magnetic circuit by the exciting current flowing through the
この残留磁束密度を大きく定めるには、磁極間の空隙を狭くしてパーミアンスを大きくするのが得策である。なお、図示しない励磁装置と回路基板60に備えられた流量算定装置(図示せず)とは、共に、発振器(図示せず)のパルスに基づいて所要の信号を生成する制御装置(図示せず)から受けるパルスによって時間的に互いに一定の関係を保って周期的に動作し、その結果所定の作用を行うものである。
In order to increase the residual magnetic flux density, it is a good idea to increase the permeance by narrowing the gap between the magnetic poles. Note that an excitation device (not shown) and a flow rate calculation device (not shown) provided on the
本実施形態の電磁流量計によれば、上記第1実施形態と同等の効果を奏すると共に、電磁コイル72には、励磁電流が間欠的かつ瞬間的に流れるから、電力消費を極めて低くすることができる。
According to the electromagnetic flow meter of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and since the exciting current flows intermittently and instantaneously in the
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)計測部26における流路の断面形状は矩形状に限るものではなく、図9に示すように、互いに平行な平坦内面26A,26Aを備えた長円形でもよい。また、計測管の流路が、計測部に近づくに従って狭くなった構造にしなくてもよく、計測管の軸方向において流路の断面積を一定としてもよい。
(1) The cross-sectional shape of the flow path in the
(2)検知電極40,40は、丸棒状に限るものではなく、角柱状や平板状であってもよい。
(2) The
(3)検知電極40,40に備えたOリング押圧部58はフランジ状をなしていたが、検知電極40,40を先端部分に対して段付き状に拡径させて、段差面30Cとの間でOリング43,43を押し潰すようにしてもよい。また、図10に示すように、各検知電極40,40の途中部分に環状溝44を形成してここにOリング43,43を嵌合し、電極挿通孔30の内周面との間で押し潰すようにしてもよい。
(3) Although the O-
(4)図11に示すように、電磁コイル72は回路基板60と同じ側に配置してもよい。このようにすれば、1対の検知電極40,40、回路基板60及び保持ベース50のみならず、電磁コイル72もケース部11の上面開口11Aから挿入組付け可能になるから、組み立ての作業性が向上する。
(4) As shown in FIG. 11, the
(5)上記第2実施形態では、軸状コア71の上端部に継鉄71A,71Bを備えた構成であったが、以下の構成にしてもよい。図12に示すように、軸状コア71のうち、磁石体71Bの下端部には高透磁率材料よりなる板金製のコイルホルダ73が結合され、このコイルホルダ73が継鉄として備えられている。コイルホルダ73は、軸状コア71の両側方で直角に起立して、計測管20を液体の流れ方向と直交する方向で挟んだ磁路構成壁75,75を備えている。そして、電磁コイル72に電流が流れることで発生した磁束が、1対の磁路構成壁75,75を通過する。このようにすれば、上記第2実施形態の構成に比較して電磁誘導の効率が向上し、消費電力が抑えられる。
(5) In the second embodiment described above, the
(6)望ましい半硬質磁性材料としては、下記表1に示すものが挙げられる。 (6) Examples of desirable semi-hard magnetic materials include those shown in Table 1 below.
10 電磁流量計
11 ケース部
11A 上面開口(基板組付開口)
11B 下面開口(コイル組付開口)
12 第1蓋体
13 第2蓋体
20 計測管
26 計測部
26A 平坦内面
26B 電極収容溝
26C 凹部
30 電極挿通孔
30A 大径部
30B 小径部
40 検知電極
42 Oリング押圧部
43 Oリング
50 保持ベース(保持部材)
58 押圧筒部
60 回路基板
71B 磁石体(半硬質磁性材料)
72 電磁コイル
10
11B Bottom opening (Coil assembly opening)
12
58 Pressing
72 Electromagnetic coil
Claims (12)
前記1対の検知電極は、直線状をなし、
前記1対の電極挿通孔は、前記1対の検知電極が互いに平行に延びかつ前記計測管から同一方向に向かって突出した状態に保持するように形成され、
前記計測管の側部には、前記1対の検知電極のうち前記計測管から突出した部分が共に貫通すると共に、それら検知電極が導通接続された電気回路を有する回路基板が備えられたことを特徴とする電磁流量計。 A pair of detection electrodes are respectively inserted into a pair of electrode insertion holes formed through the peripheral wall of the measurement tube through which the liquid flows, and the pair of detection electrodes are substantially orthogonal to the flow direction of the liquid in the measurement tube. In an electromagnetic flowmeter that detects the flow rate of the liquid based on a potential difference generated between the two detection electrodes by applying a magnetic flux to the liquid with an electromagnetic coil.
The pair of detection electrodes are linear.
The pair of electrode insertion holes are formed so that the pair of detection electrodes extend in parallel with each other and are protruded from the measuring tube in the same direction,
The side portion of the measurement tube is provided with a circuit board having an electric circuit through which a portion protruding from the measurement tube of the pair of detection electrodes penetrates and to which the detection electrodes are conductively connected. Characteristic electromagnetic flow meter.
前記ケース部には、前記電極挿通孔の開口と同じ側に基板組付開口が形成されると共に、その基板組付開口が第1蓋体で閉じられたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電磁流量計。 Provided integrally with the measurement tube, including a case portion that accommodates a middle portion of the measurement tube and both ends of the measurement tube protrude from the outer surface, and the circuit board is accommodated inside the case portion,
4. The substrate assembly opening is formed in the case portion on the same side as the opening of the electrode insertion hole, and the substrate assembly opening is closed by a first lid. The electromagnetic flow meter according to any one of the above.
前記保持部材は、前記計測管の途中部分に係止されたことを特徴とする請求項4に記載の電磁流量計。 The case assembly is disposed between the circuit board and the measurement tube on the substrate assembly opening side, and a portion of the pair of detection electrodes protruding from the measurement tube penetrates the circuit portion. A holding member holding the substrate is accommodated,
The electromagnetic flow meter according to claim 4, wherein the holding member is locked to an intermediate portion of the measurement tube.
前記各電極挿通孔には、前記Oリング及び前記Oリング押圧部が共に挿入される大径部と、その大径部の奥側に配置されて、前記Oリングを前記Oリング押圧部との間で挟持した小径部とが備えられたことを特徴とする請求項5に記載の電磁流量計。 In the middle of each of the detection electrodes, a stepped or flanged O-ring pressing part is provided, and an O-ring is inserted through the detection electrode,
In each of the electrode insertion holes, a large-diameter portion into which the O-ring and the O-ring pressing portion are inserted together, and a rear side of the large-diameter portion, the O-ring is connected to the O-ring pressing portion. The electromagnetic flowmeter according to claim 5, further comprising a small-diameter portion sandwiched therebetween.
前記保持部材は、前記電極挿通孔の前記大径部と前記検知電極との間に挿通されて前記Oリング押圧部に突き当てられると共に、前記検知電極のうち前記計測管から突出した部分が貫通した押圧筒部を有したことを特徴とする請求項6に記載の電磁流量計。 The O-ring pressing part has a flange shape,
The holding member is inserted between the large-diameter portion of the electrode insertion hole and the detection electrode and is abutted against the O-ring pressing portion, and a portion of the detection electrode protruding from the measurement tube passes therethrough. The electromagnetic flow meter according to claim 6, further comprising a pressed cylinder portion.
前記ケース部のうち前記基板組付開口と反対側には前記コイル組付開口が形成されると共に、そのコイル組付開口が第2蓋体で閉じられたことを特徴とする請求項4乃至8の何れかに記載の電磁流量計。 Inside the case portion, the electromagnetic coil is disposed on the opposite side of the circuit board,
9. The coil assembly opening is formed on the opposite side of the case portion from the substrate assembly opening, and the coil assembly opening is closed by a second lid. The electromagnetic flow meter according to any one of the above.
The electromagnetic flowmeter according to claim 11, wherein a semi-hard magnetic material is provided in the middle of the magnetic circuit.
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