JP2023014034A - Flow meter - Google Patents

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JP2023014034A JP2022112280A JP2022112280A JP2023014034A JP 2023014034 A JP2023014034 A JP 2023014034A JP 2022112280 A JP2022112280 A JP 2022112280A JP 2022112280 A JP2022112280 A JP 2022112280A JP 2023014034 A JP2023014034 A JP 2023014034A
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雄大 村上
Takehiro Murakami
誠大 藤田
Masahiro Fujita
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Tokico System Solutions Co Ltd
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Tokico System Solutions Co Ltd
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Abstract

To provide a technique capable of diagnosing an abnormality in a flow meter with a simpler structure.SOLUTION: A flow meter 10 according to one embodiment comprises: a rotor 14 which rotates according to the flow amount of measurement object fluid; a magnet coupling 20 which is mechanically coupled to a rotational shaft 14A of the rotor 14 and has a magnet 23 that can rotate according to the rotation of the rotor 14, a partition wall 21S and a magnet 24 that opposes the magnet 23 via the partition wall 21S in the axial direction of the rotor 14 and can rotate according to the rotation of the magnet 23 with the magnetic suction force between the magnet 23 and itself; a measuring unit 30 which measures the flow amount of the measurement object fluid on the basis of the rotation state of the magnet 24; and a limit switch 32 which detects the displacement in the axial direction of the magnet 24.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、流量計に関する。 The present disclosure relates to flow meters.

例えば、被測定流体の流量に対応する回転体の回転を、マグネットカップリングを介して伝達し、マグネットカップリングの出力側の磁石の回転状態に基づき流量を計測する容量式の流量計が知られている(特許文献1参照)。 For example, a capacitive flowmeter is known that transmits the rotation of a rotating body corresponding to the flow rate of a fluid to be measured through a magnetic coupling and measures the flow rate based on the rotation state of the magnet on the output side of the magnetic coupling. (see Patent Document 1).

特許文献1では、マグネットカップリングの回転体側の磁石と計測部側の磁石とのそれぞれの回転状態を検出することにより、各磁石の位相差から計測部の回転トルクの増大等の異常を診断する技術が開示されている。 In Patent Document 1, an abnormality such as an increase in the rotational torque of the measuring unit is diagnosed from the phase difference between the magnets by detecting the rotational states of the magnet on the rotating body side of the magnetic coupling and the magnet on the measuring unit side. Techniques are disclosed.

実公平4-48499号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-48499

しかしながら、上記の技術の場合、マグネットカップリングの隔壁により区画される計測部側の空間に回転体側の磁石の回転状態を検出する磁気抵抗素子等を配置する必要がある。そのため、特許文献1では、径方向の内側と外側とで対向するように各磁石が配置され、その各磁石の間を区画する隔壁を設ける必要があり、その結果、マグネットカップリングの構造が複雑になるという問題が生じうる。 However, in the case of the above technique, it is necessary to dispose a magnetoresistive element or the like for detecting the rotation state of the magnet on the rotating body side in the space on the measuring section side defined by the partition wall of the magnetic coupling. Therefore, in Patent Document 1, the magnets are arranged so as to face each other on the inner side and the outer side in the radial direction, and it is necessary to provide partition walls to separate the magnets, resulting in a complicated structure of the magnetic coupling. There can be a problem of becoming

そこで、上記課題に鑑み、より簡素な構造で流量計の異常を診断することが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a technique capable of diagnosing an abnormality in a flowmeter with a simpler structure.

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
被測定流体の流量に応じて回転する回転体と、
前記回転体の回転軸に機械的に連結され、前記回転体の回転に応じて回転可能な第1の磁石と、隔壁と、前記隔壁を介して前記第1の磁石と軸方向に対向し、前記第1の磁石との間の磁気的吸引力により前記第1の磁石の回転に応じて回転可能な第2の磁石とを有するマグネットカップリングと、
前記第2の磁石の回転状態に基づき、前記被測定流体の流量を計測する計測部と、
前記第1の磁石又は前記第2の磁石の軸方向の変位を検出する検出部と、を備える、
流量計が提供される。
To achieve the above objectives, in one embodiment of the present disclosure,
a rotating body that rotates according to the flow rate of the fluid to be measured;
a first magnet mechanically connected to the rotating shaft of the rotating body and rotatable according to the rotation of the rotating body; a partition; and axially facing the first magnet via the partition; a magnetic coupling having a second magnet rotatable according to the rotation of the first magnet due to magnetic attraction between the first magnet;
a measurement unit that measures the flow rate of the fluid to be measured based on the rotation state of the second magnet;
a detection unit that detects axial displacement of the first magnet or the second magnet,
A flow meter is provided.

上述の実施形態によれば、より簡素な構造で流量計の異常を診断することができる。 According to the above-described embodiments, it is possible to diagnose an abnormality in the flowmeter with a simpler structure.

異常診断システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an abnormality-diagnosis system. マグネットカップリングの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a magnet coupling. 磁石の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a magnet. 流量計の正常時のリミットスイッチの出力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the output of the limit switch at the time of normality of a flowmeter. 流量計の異常時のリミットスイッチの出力の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of output of a limit switch when the flowmeter is abnormal; 流量計の異常時のリミットスイッチの出力の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the output of the limit switch when the flowmeter is abnormal; 異常診断システムの構成の他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of the configuration of the abnormality diagnosis system; 流量計の正常時の位置センサの出力の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the output of the position sensor when the flowmeter is normal; 流量計の異常時の位置センサの出力の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the output of the position sensor when the flowmeter is abnormal; 流量計の異常時の位置センサの出力の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the output of the position sensor when the flowmeter is in trouble; 流量計の異常時の位置センサの出力の更に他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing still another example of the output of the position sensor when the flowmeter is in an abnormal state; 異常診断システムの構成の更に他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing still another example of the configuration of the abnormality diagnosis system; 磁気センサの取付位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the attachment position of a magnetic sensor. 磁気センサの出力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the output of a magnetic sensor. 磁石に設けられる貫通孔の一例を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an example of through holes provided in a magnet; 磁石に形成される貫通孔の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of through holes formed in a magnet;

以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.

[異常診断システムの構成の一例]
まず、図1~図3を参照して、本実施形態に係る流量計10を含む異常診断システム1の構成の一例について説明する。
[Example of Configuration of Abnormality Diagnosis System]
First, an example of the configuration of an abnormality diagnosis system 1 including a flow meter 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

図1は、異常診断システム1の構成の一例を示す図である。図2は、マグネットカップリング20の構造の一例を示す図である。図3は、磁石23の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an abnormality diagnosis system 1. As shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of the magnetic coupling 20. As shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of the magnet 23. As shown in FIG.

尚、磁石24は、磁石23と同様であるため、図3を援用し、その図示を省略する。 Note that the magnet 24 is the same as the magnet 23, so FIG. 3 is used and its illustration is omitted.

図1に示すように、異常診断システム1は、流量計10と、監視装置100とを含む。 As shown in FIG. 1, the abnormality diagnosis system 1 includes a flow meter 10 and a monitoring device 100. As shown in FIG.

異常診断システム1は、監視装置100において、流量計10の異常診断を行う。例えば、異常診断システム1は、監視装置100において、流量計10の異常の有無を診断し、異常を検出する。 The abnormality diagnosis system 1 performs abnormality diagnosis of the flow meter 10 in the monitoring device 100 . For example, the abnormality diagnosis system 1 diagnoses whether there is an abnormality in the flowmeter 10 in the monitoring device 100 and detects the abnormality.

流量計10は、いわゆる容量式の流量計であり、流量計10内を通流する所定の流体(以下、「被計測流体」)の流量を計測する。被計測流体は、例えば、ガソリン、軽油、重油等である。 The flowmeter 10 is a so-called capacitive flowmeter, and measures the flow rate of a predetermined fluid (hereinafter referred to as "fluid to be measured") flowing through the flowmeter 10 . The fluid to be measured is, for example, gasoline, light oil, heavy oil, or the like.

流量計10は、本体部12と、回転体14と、伝達部16と、マグネットカップリング20と、計測部30と、リミットスイッチ32とを含む。 The flowmeter 10 includes a body portion 12, a rotating body 14, a transmission portion 16, a magnetic coupling 20, a measurement portion 30, and a limit switch 32.

本体部12は、被計測流体が通流する流路12Aを内部に包含する筐体12Hを含む。筐体12Hにおける流路12Aの両端には、被計測流体が通流する管路と連通するように接続されるためのフランジ12Bが設けられる。これにより、流量計10は、被計測流体が通流する上流側の管路と下流側の管路との間に本体部12が取り付けられることで、本体部12の流路12Aに被計測流体を通流させ、被計測流体の流量を計測することができる。 The body portion 12 includes a housing 12H that contains therein a channel 12A through which the fluid to be measured flows. Flanges 12B are provided at both ends of the flow path 12A in the housing 12H so as to be connected so as to communicate with a conduit through which the fluid to be measured flows. Accordingly, in the flow meter 10, the fluid to be measured flows through the flow path 12A of the main body 12 by attaching the main body 12 between the upstream pipe and the downstream pipe for the fluid to be measured. can be passed through to measure the flow rate of the fluid to be measured.

回転体14は、本体部12の流路12Aに回転可能なように本体部12(筐体12H)に支持される。回転体14は、その回転軸14Aが流路12Aの延びる方向と略直交するように設けられ、流路12Aを通流する被計測流体の流量に応じて回転する。 Rotating body 14 is supported by main body 12 (housing 12H) so as to be rotatable in channel 12A of main body 12 . The rotating body 14 is provided such that its rotating shaft 14A is substantially orthogonal to the direction in which the flow path 12A extends, and rotates according to the flow rate of the fluid to be measured flowing through the flow path 12A.

伝達部16は、回転体14の回転をマグネットカップリング20に機械的に伝達する。伝達部16は、本体部12に対して、回転体14の軸方向で隣接するように設けられる。伝達部16は、その構成要素が筐体16Hに収容される。筐体16Hの内部空間は、回転体14が収容される筐体12Hの内部空間(流路12A)との間で区画され、流路12Aから被計測流体が侵入しないような既知のシール構造により封止される。 The transmission portion 16 mechanically transmits the rotation of the rotor 14 to the magnet coupling 20 . The transmission portion 16 is provided so as to be adjacent to the body portion 12 in the axial direction of the rotor 14 . Components of the transmission unit 16 are housed in a housing 16H. The internal space of the housing 16H is partitioned from the internal space (flow path 12A) of the housing 12H in which the rotating body 14 is accommodated, by a known sealing structure that prevents the fluid to be measured from entering from the flow path 12A. Sealed.

伝達部16は、その筐体16Hに内包される減速ギヤ18を含む。 The transmission section 16 includes a reduction gear 18 contained in its housing 16H.

減速ギヤ18は、その入力軸に回転体14の回転軸14Aが機械的に連結され、その出力軸がマグネットカップリング20の入力軸22が機械的に連結される。減速ギヤ18は、回転体14の回転を所定の減速比で減速し、マグネットカップリング20に伝達する。 The input shaft of the reduction gear 18 is mechanically connected to the rotary shaft 14A of the rotor 14, and the output shaft is mechanically connected to the input shaft 22 of the magnetic coupling 20. As shown in FIG. The reduction gear 18 reduces the rotation of the rotating body 14 at a predetermined reduction ratio and transmits the reduced speed to the magnetic coupling 20 .

マグネットカップリング20は、減速ギヤ18を介して回転体14から伝達される回転を磁気的な作用によって、計測部30に伝達する。マグネットカップリング20は、減速ギヤ18に対して、回転体14の軸方向で回転体14と反対側に隣接するように設けられる。 The magnet coupling 20 magnetically transmits the rotation transmitted from the rotating body 14 via the reduction gear 18 to the measuring section 30 . The magnetic coupling 20 is provided adjacent to the reduction gear 18 on the side opposite to the rotating body 14 in the axial direction of the rotating body 14 .

図2に示すように、マグネットカップリング20は、筐体21と、入力軸22と、磁石23,24と、出力軸25とを含む。 As shown in FIG. 2, the magnetic coupling 20 includes a housing 21, an input shaft 22, magnets 23 and 24, and an output shaft 25. As shown in FIG.

筐体21は、磁石23,24を収容する。筐体21は、磁石23が収容される本体部12側の空間と磁石24が収容される計測部30側の空間とを隔てる隔壁21Sを有する。 Housing 21 accommodates magnets 23 and 24 . The housing 21 has a partition wall 21S that separates a space on the side of the main body 12 in which the magnet 23 is accommodated and a space on the side of the measurement unit 30 in which the magnet 24 is accommodated.

入力軸22は、マグネットカップリング20の軸方向の一端において、筐体21から外部に延び出すように設けられる。 The input shaft 22 is provided at one axial end of the magnetic coupling 20 so as to extend outward from the housing 21 .

磁石23(第1の磁石の一例)は、円環状の永久磁石である。磁石23は、その中心軸が入力軸22と機械的に連結され、入力軸22及び減速ギヤ18を介して伝達される、回転体14の回転に応じて回転可能に構成される。 Magnet 23 (an example of a first magnet) is an annular permanent magnet. The magnet 23 has its central axis mechanically connected to the input shaft 22 and is configured to be rotatable according to the rotation of the rotating body 14 transmitted via the input shaft 22 and the reduction gear 18 .

磁石23は、両端面に互いに極性の異なる一対の磁極(N極及びS極)を有するように軸方向で着磁されている。また、図3に示すように、磁石23は、その軸方向の両端面の磁極が周方向で所定角度ごとに異なる極性に切り換わるように着磁されている。本例では、周方向の45度で分割された区画ごとに、その表面の磁極が隣接する区画と異なる極性になるように着磁されている。 The magnet 23 is axially magnetized so as to have a pair of magnetic poles (N pole and S pole) with opposite polarities on both end faces. As shown in FIG. 3, the magnet 23 is magnetized so that the magnetic poles on both end faces in the axial direction are switched to different polarities at every predetermined angle in the circumferential direction. In this example, each section divided at 45 degrees in the circumferential direction is magnetized such that the magnetic pole on the surface thereof is different in polarity from the adjacent sections.

磁石24(第2の磁石の一例)は、磁石23と同様、円環状の永久磁石である。磁石24は、その中心軸が出力軸25と機械的に連結される。また、磁石24は、隔壁21Sを介して磁石23と軸方向で対向するように配置される。 The magnet 24 (an example of the second magnet) is an annular permanent magnet like the magnet 23 . The magnet 24 has its central axis mechanically connected to the output shaft 25 . Moreover, the magnet 24 is arranged so as to axially face the magnet 23 via the partition wall 21S.

磁石24は、磁石23と同様、両端面に互い極性の異なる一対の磁極(N極及びS極)を有するように軸方向で着磁されている。また、磁石24は、磁石23と同様、その軸方向の両端面の磁極が周方向で所定角度ごとに異なる極性に切り換わるように着磁されている。これにより、磁石23,24は、隔壁21Sを介して、互いに異なる磁極同士が対向する回転位置において、双方に磁気的吸引力が作用する。そのため、磁石24は、この磁気的吸引力の作用で、磁石23の回転に応じて回転することができ、その結果、マグネットカップリング20は、出力軸25に入力軸22側の回転を伝達することができる。よって、マグネットカップリング20は、回転体14側の空間(筐体16Hの内部空間)と、計測部30側の空間(後述の筐体20Hの内部空間)との間の気密性を確保しつつ、回転体14の回転を計測部30に伝達することができる。 Like the magnet 23, the magnet 24 is axially magnetized so as to have a pair of magnetic poles (N pole and S pole) with opposite polarities on both end faces. As with the magnet 23, the magnet 24 is magnetized such that the magnetic poles on both axial end surfaces thereof are switched to different polarities at every predetermined angle in the circumferential direction. As a result, the magnets 23 and 24 are magnetically attracted to each other through the partition wall 21S at the rotational position where the magnetic poles different from each other face each other. Therefore, the magnet 24 can rotate according to the rotation of the magnet 23 by the action of this magnetic attraction force, and as a result, the magnetic coupling 20 transmits the rotation of the input shaft 22 side to the output shaft 25. be able to. Therefore, the magnetic coupling 20 ensures the airtightness between the space on the rotating body 14 side (internal space of the housing 16H) and the space on the measurement unit 30 side (internal space of the housing 20H described later). , the rotation of the rotating body 14 can be transmitted to the measurement unit 30 .

出力軸25は、マグネットカップリング20の軸方向の他端において、筐体21から延び出すように設けられる。出力軸25は、計測部30に機械的に連結される。これにより、マグネットカップリング20は、減速ギヤ18及び入力軸22を通じて入力される、回転体14の回転を計測部30に伝達することができる。 The output shaft 25 is provided to extend from the housing 21 at the other axial end of the magnetic coupling 20 . The output shaft 25 is mechanically connected to the measuring section 30 . Thereby, the magnetic coupling 20 can transmit the rotation of the rotating body 14 input through the reduction gear 18 and the input shaft 22 to the measuring section 30 .

図1に示すように、マグネットカップリング20は、減速ギヤ18の軸方向の回転体14とは反対側の端部に設けられる貫通孔に挿通され、その入力軸を有する一端が筐体16Hの内部空間に露出し、その出力軸25を有する他端が貫通孔から外部に露出する。マグネットカップリング20の他端部は、伝達部16の筐体16Hと、後述の計測部30の筐体30Hとの間に設けられる筐体20Hの内部空間に収容される。 As shown in FIG. 1, the magnetic coupling 20 is inserted through a through hole provided at the end of the reduction gear 18 on the side opposite to the rotating body 14 in the axial direction, and one end having the input shaft is connected to the housing 16H. It is exposed to the internal space, and the other end having the output shaft 25 is exposed to the outside through the through hole. The other end of the magnetic coupling 20 is accommodated in the internal space of a housing 20H provided between a housing 16H of the transmission section 16 and a housing 30H of the measuring section 30, which will be described later.

計測部30は、回転体14の軸方向において、伝達部16と反対側で筐体20Hに隣接するように設けられる。計測部30は、その構成要素が筐体30Hに収容される。 The measurement unit 30 is provided so as to be adjacent to the housing 20</b>H on the side opposite to the transmission unit 16 in the axial direction of the rotating body 14 . Components of the measurement unit 30 are housed in a housing 30H.

計測部30には、減速ギヤ18及びマグネットカップリング20を介して、回転体14の回転が伝達される。これにより、計測部30は、マグネットカップリング20の出力軸の回転(例えば、回転速度や回転数)に基づき、回転体14の回転に対応する被計測流体の流量を計測する。 Rotation of the rotating body 14 is transmitted to the measurement unit 30 via the reduction gear 18 and the magnetic coupling 20 . Thereby, the measurement unit 30 measures the flow rate of the fluid to be measured corresponding to the rotation of the rotating body 14 based on the rotation of the output shaft of the magnetic coupling 20 (for example, the rotation speed and number of rotations).

例えば、計測部30は、複数の歯車(ギヤ)の組み合わせ(以下、「ギヤクミ」)によって、被計測流体の流量に相当するその回転を機械的に計数(積算)することによって、被計測流体の流量(積算流量)を測定する。 For example, the measurement unit 30 mechanically counts (integrates) the rotation corresponding to the flow rate of the fluid to be measured by a combination of a plurality of gears (hereinafter referred to as "gears"). Measure the flow rate (integrated flow rate).

計測部30の測定結果は、例えば、筐体30Hの端面に設けられる表示部30Aに表示される。また、計測部30の測定結果は、流量計10の外部(例えば、監視装置100)に出力されてもよい。 The measurement result of the measurement unit 30 is displayed, for example, on the display unit 30A provided on the end surface of the housing 30H. Moreover, the measurement result of the measuring unit 30 may be output to the outside of the flow meter 10 (for example, the monitoring device 100).

リミットスイッチ32(検出部の一例)は、筐体20H,30Hの少なくとも一方に収容されるように配置され、磁石24の軸方向の所定の変位、具体的には、軸方向で磁石23から離れる方向への磁石24の所定の変位を検出する。具体的には、リミットスイッチ32は、磁石24の軸方向で磁石23から離れる方向への変位Dが閾値Dthまで到達すると、磁石24或いは磁石24と共に連動する構成要素(例えば、出力軸25)と当接しオンされるように配置される。閾値Dthは、例えば、磁石23,24の間で周方向のずれが生じ、同じ極性の磁極同士が完全に対向することで、磁石23,24の回転が同期せず磁石23の回転に対する磁石24のスリップが生じていることを判断可能な変位Dの下限値として予め規定される。閾値Dthは、例えば、流量計10を利用した実験や流量計10を模擬したコンピュータシミュレーション等を通じて予め規定されてよい。リミットスイッチ32の出力信号は、例えば、所定の通信回線を通じて、監視装置100に取り込まれる。 The limit switch 32 (an example of a detection unit) is arranged to be housed in at least one of the housings 20H and 30H, and moves away from the magnet 23 in a predetermined axial direction of the magnet 24, specifically, in the axial direction. A predetermined displacement of magnet 24 in a direction is detected. Specifically, when the displacement D in the axial direction of the magnet 24 in the direction away from the magnet 23 reaches a threshold value Dth, the limit switch 32 operates with the magnet 24 or a component (for example, the output shaft 25) interlocking with the magnet 24. Arranged to abut and be turned on. For example, the threshold value Dth is such that the rotation of the magnets 23 and 24 is not synchronized with the rotation of the magnet 23 due to a circumferential shift between the magnets 23 and 24 and the magnetic poles of the same polarity are completely opposed to each other. is defined in advance as the lower limit value of the displacement D at which it can be determined that a slip of The threshold value Dth may be defined in advance through, for example, an experiment using the flowmeter 10, a computer simulation simulating the flowmeter 10, or the like. An output signal of the limit switch 32 is taken into the monitoring device 100 through a predetermined communication line, for example.

所定の通信回線は、例えば、一対一の通信線を含む。また、所定の通信回線は、例えば、流量計10が設置される管路を含む設備が設置される設備のローカルネットワーク(LAN:Local Network)を含んでもよい。また、監視装置100が流量計10の設置される管路を含む設備が設置される施設の外部に設けられる場合、所定の通信回線は、例えば、広域ネットワーク(WAN:Wide Area Network)を含んでもよい。広域ネットワークは、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等を含んでよい。また、所定の通信回線は、例えば、WiFiやブルートゥース(登録商標)等の無線通信の規格に基づく近距離通信回線を含んでもよい。 The predetermined communication line includes, for example, a one-to-one communication line. Also, the predetermined communication line may include, for example, a local network (LAN) of the facility where the facility including the conduit in which the flow meter 10 is installed is installed. Further, when the monitoring device 100 is provided outside the facility where the facility including the conduit in which the flowmeter 10 is installed is installed, the predetermined communication line may include, for example, a wide area network (WAN). good. The wide area network may include, for example, a mobile communication network with base stations as terminals, a satellite communication network using communication satellites, the Internet network, and the like. Also, the predetermined communication line may include, for example, a short-range communication line based on wireless communication standards such as WiFi and Bluetooth (registered trademark).

監視装置100は、流量計10の状態を監視する。具体的には、監視装置100は、流量計10の異常診断を行う。 Monitoring device 100 monitors the state of flow meter 10 . Specifically, the monitoring device 100 diagnoses the flow meter 10 for abnormality.

監視装置100は、例えば、流量計が設置される管路を含む設備を管理する管理事務所等に設置される端末装置である。端末装置は、例えば、デスクトップ型のPC(Personal Computer)等の定置型の端末装置であってもよいし、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のPC等の可搬型の端末装置(携帯端末)であってもよい。また、端末装置は、例えば、設備の管理に専用の端末装置であってもよいし、汎用の端末装置であってもよい。また、監視装置100は、例えば、サーバ装置であってもよい。サーバ装置は、例えば、オンプレミスサーバやクラウドサーバであってもよいし、エッジサーバであってもよい。 The monitoring device 100 is, for example, a terminal device installed in a management office or the like that manages facilities including pipelines in which flowmeters are installed. The terminal device may be, for example, a stationary terminal device such as a desktop PC (Personal Computer), or a portable terminal device (mobile terminal) such as a smartphone, tablet terminal, or laptop PC. There may be. Also, the terminal device may be, for example, a terminal device dedicated to facility management or a general-purpose terminal device. Also, the monitoring device 100 may be, for example, a server device. The server device may be, for example, an on-premise server, a cloud server, or an edge server.

監視装置100の機能は、任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。例えば、監視装置100は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置、ROM(Read Only Memory)等の補助記憶装置、及び外部との入出力用のインタフェース等を中心に構成される。監視装置100は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしCPU上で実行することにより監視装置100の各種の機能を実現する。 The functions of the monitoring device 100 are realized by arbitrary hardware or a combination of hardware and software. For example, the monitoring device 100 mainly includes a CPU (Central Processing Unit), a memory device such as a RAM (Random Access Memory), an auxiliary storage device such as a ROM (Read Only Memory), and an interface for input/output with the outside. Configured. The monitoring device 100 realizes various functions of the monitoring device 100 by loading programs installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing the programs on the CPU.

監視装置100は、例えば、流量計10のリミットスイッチ32の出力信号に基づき、流量計10の異常診断を行う(図4~図6参照)。 The monitoring device 100 performs abnormality diagnosis of the flowmeter 10, for example, based on the output signal of the limit switch 32 of the flowmeter 10 (see FIGS. 4 to 6).

また、監視装置100は、例えば、上述の診断結果をユーザに通知する。具体的には、監視装置100は、自装置に搭載される表示装置等を通じて、ユーザに診断結果を通知してよい。また、監視装置100は、所定の通信回線を通じて、ユーザが利用する端末装置(ユーザ端末)に診断結果のデータを送信し、ユーザ端末を通じて、ユーザに診断結果を通知してもよい。ユーザ端末は、例えば、デスクトップ型のPC等の定置型の端末装置であってもよいし、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のPC等の可搬型の端末装置(携帯端末)であってもよい。 Also, the monitoring device 100 notifies the user of the diagnosis result described above, for example. Specifically, the monitoring device 100 may notify the user of the diagnosis result through a display device or the like mounted on the monitoring device 100 . In addition, the monitoring device 100 may transmit diagnostic result data to a terminal device (user terminal) used by the user through a predetermined communication line, and notify the user of the diagnostic result through the user terminal. The user terminal may be, for example, a stationary terminal device such as a desktop PC, or a portable terminal device (mobile terminal) such as a smartphone, a tablet terminal, or a laptop PC. .

尚、監視装置100の機能は、流量計10に内蔵されてもよい。以下、後述の他の例(図7)や更に他の例(図12)についても同様であってよい。 Note that the function of the monitoring device 100 may be incorporated in the flow meter 10 . The same may be applied to other examples (FIG. 7) and still other examples (FIG. 12) to be described later.

[異常診断方法の一例]
次に、図1~図3に加えて、図4~図6を参照して、監視装置100による異常診断方法の一例について説明する。
[Example of abnormality diagnosis method]
Next, an example of an abnormality diagnosis method by the monitoring device 100 will be described with reference to FIGS. 4 to 6 in addition to FIGS. 1 to 3. FIG.

図4は、流量計10の正常時のリミットスイッチ32の出力の一例を示す図である。図5、図6は、流量計10の異常時のリミットスイッチ32の出力の一例及び他の例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the output of the limit switch 32 when the flowmeter 10 is normal. 5 and 6 are diagrams showing one example and another example of the output of the limit switch 32 when the flowmeter 10 is abnormal.

流量計10において、磁石23,24の周方向のずれやスリップが生じておらず、回転体14の回転がマグネットカップリング20を介して適切に計測部30に伝達されている場合、磁石24は、磁石23との間の磁気的吸引力によって隔壁21Sに当接している。この場合、磁石24は、磁石23から離れる方向に移動せず、リミットスイッチ32は、図4に示すように、オフ状態を表す電圧V_offの信号を出力する。そのため、例えば、監視装置100は、リミットスイッチ32から電圧V_offの信号が継続的に出力されている場合、流量計10は正常であると診断することができる。 In the flowmeter 10, when the magnets 23 and 24 are not displaced or slipped in the circumferential direction, and the rotation of the rotor 14 is appropriately transmitted to the measurement unit 30 via the magnet coupling 20, the magnet 24 is , the magnet 23 abuts on the partition wall 21S. In this case, the magnet 24 does not move away from the magnet 23, and the limit switch 32 outputs a signal of voltage V_off representing the OFF state, as shown in FIG. Therefore, for example, when the signal of the voltage V_off is continuously output from the limit switch 32, the monitoring device 100 can diagnose that the flowmeter 10 is normal.

一方、流量計10において、磁石23,24の間で回転のスリップが生じ、回転体14の回転がマグネットカップリング20を介して適切に計測部30に伝達されない場合、磁石23,24の同じ極性の磁極が周方向全体で対向する。その結果、磁石24は、磁石23から離れる方向に相対的に大きく変位する。この場合、磁石23から離れる方向に変位する磁石24がリミットスイッチ32に当接しリミットスイッチ32がオンされる。 On the other hand, in the flow meter 10, if a rotational slip occurs between the magnets 23 and 24 and the rotation of the rotating body 14 is not properly transmitted to the measurement unit 30 via the magnetic coupling 20, the magnets 23 and 24 with the same polarity are opposed in the entire circumferential direction. As a result, the magnet 24 is displaced relatively largely in the direction away from the magnet 23 . In this case, the magnet 24 displaced away from the magnet 23 contacts the limit switch 32 and the limit switch 32 is turned on.

例えば、図5に示すように、磁石23が相対的に小さい回転速度(回転数)で回転している状況で、磁石23に対する磁石24のスリップが発生し停止すると、リミットスイッチ32の出力は、オン状態及びオフ状態を表す電圧V_on,V_offを繰り返す。磁石23に対して磁石24がスリップし同じ極性の磁極が対向する状態に移行した後、再度、異なる極性の磁極が対向する状態に移行すると、磁石23の回転速度が相対的に小さい状況では、磁気的吸引力で、磁石24が磁石23に近づく方向に移動するからである。そのため、例えば、監視装置100は、リミットスイッチ32から電圧V_on,V_offの信号が繰り返し出力される状態が継続している場合、磁石23が低速で回転している状況で、磁石23に対して磁石24がスリップし停止する異常が生じていると診断できる。 For example, as shown in FIG. 5, when the magnet 24 slips with respect to the magnet 23 and stops while the magnet 23 is rotating at a relatively low rotational speed (number of rotations), the output of the limit switch 32 is The voltages V_on and V_off representing the ON state and OFF state are repeated. When the magnet 24 slips with respect to the magnet 23 and the magnetic poles of the same polarity face each other, and then the magnetic poles of different polarities face each other again, when the rotational speed of the magnet 23 is relatively low, This is because the magnet 24 moves toward the magnet 23 due to the magnetic attraction force. Therefore, for example, when the limit switch 32 continues to repeatedly output signals of the voltages V_on and V_off, the monitoring device 100 detects that the magnet 23 is rotated at a low speed. 24 slips and stops.

また、例えば、図6に示すように、磁石23が相対的に大きい回転速度で回転している状況で、磁石23に対する磁石24のスリップが発生し停止すると、リミットスイッチ32の出力は、オン状態に相当する電圧V_onを継続する。磁石23,24の同じ極性の磁極が対向する状態に移行し異なる極性の磁極が対向する状態に移行しても、磁石23の回転速度が相対的に大きい状況では、磁石24が磁石23に近づく方向に変位する前に同じ極性の磁極が対向する状態に戻るからである。そのため、例えば、監視装置100は、リミットスイッチ32から電圧V_onの信号が継続して出力されている場合、磁石23が高速で回転している状況で、磁石23に対して磁石24がスリップし停止する異常が生じていると診断できる。 Further, for example, as shown in FIG. 6, when the magnet 24 slips with respect to the magnet 23 and stops while the magnet 23 is rotating at a relatively high rotational speed, the output of the limit switch 32 is turned on. continues to have a voltage V_on corresponding to . Even if the magnetic poles of the same polarity of the magnets 23 and 24 shift to the state in which the magnetic poles of the same polarity face each other and the magnetic poles of different polarities face each other, the magnet 24 approaches the magnet 23 when the rotational speed of the magnet 23 is relatively high. This is because the magnetic poles of the same polarity return to the state of facing each other before being displaced in the direction. Therefore, for example, when the signal of the voltage V_on is continuously output from the limit switch 32, the monitoring device 100 stops the magnet 24 from slipping with respect to the magnet 23 in a state where the magnet 23 is rotating at high speed. It can be diagnosed that an abnormality is occurring.

[異常診断システムの他の例]
次に、図7を参照して、本実施形態に係る異常診断システム1の他の例について説明する。
[Another example of an abnormality diagnosis system]
Next, another example of the abnormality diagnosis system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

以下、上述の一例(図1)と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付すと共に、異なる部分を中心に説明し、上述の一例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。 In the following, configurations that are the same as or corresponding to the above example (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals, and different portions are mainly described, and explanations of the same or corresponding contents as the above example are simplified or omitted. There is

図7は、異常診断システム1の構成の他の例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing another example of the configuration of the abnormality diagnosis system 1. As shown in FIG.

尚、マグネットカップリング20や磁石23,24は、上述の一例の場合と同様であるため、本例では、図2,図3を援用し図示を省略する。 Note that the magnetic coupling 20 and the magnets 23 and 24 are the same as in the above-described example, so in this example, FIGS. 2 and 3 are used and illustration thereof is omitted.

図7に示すように、本例では、リミットスイッチ32が位置センサ34に置換される点で上述の一例と異なる。 As shown in FIG. 7, this example differs from the above example in that the limit switch 32 is replaced with a position sensor 34 .

位置センサ34(検出部の一例)は、磁石24の軸方向の位置を検出する。具体的には、位置センサ34は、磁石23から離れる方向の磁石24或いは磁石24と連動する部位(例えば、出力軸25)の軸方向の位置を検出する。位置センサ34は、例えば、出力軸25の一部に付されたマーカを光学的な方法で検出することにより、磁石24と連動する出力軸25の変位を検出する。また、位置センサ34は、例えば、磁石24や強磁性体で構成される出力軸25の変位に伴う磁気的な変化を検出することにより、磁石24や出力軸25の変位を検出してもよい。そして、位置センサ34は、検出した位置に基づき、磁石23の軸方向の変位Dが閾値Dth1,Dth2(>Dth1)のそれぞれを超えているか否かを判断し、それぞれの判断結果に対応する信号を出力してよい(図8~図11参照)。閾値Dth1(第1の閾値の一例)は、例えば、磁石23,24の間で周方向のずれが生じ、同じ極性の磁極同士が部分的に対向することで、磁石24が軸方向に移動するものの、磁石23に対する磁石24のスリップまでは生じないことを判断可能な変位Dの値として予め規定される。閾値Dth2(第2の閾値の一例)は、例えば、磁石23,24の間で周方向のずれが生じ、同じ極性の磁極同士が完全に対向することで、磁石23,24の回転が同期せず磁石23の回転に対する磁石24のスリップが生じていることを判断可能な変位Dの下限値として予め規定される。閾値Dth1,Dth2は、例えば、流量計10を利用した実験や流量計10を模擬したコンピュータシミュレーション等を通じて予め規定されてよい。位置センサ34の2つの出力信号は、例えば、所定の通信回線を通じて、監視装置100に取り込まれる。 A position sensor 34 (an example of a detection unit) detects the axial position of the magnet 24 . Specifically, the position sensor 34 detects the axial position of the magnet 24 in the direction away from the magnet 23 or the portion (for example, the output shaft 25) that interlocks with the magnet 24 . The position sensor 34 detects displacement of the output shaft 25 interlocking with the magnet 24 by detecting a marker attached to a portion of the output shaft 25 by an optical method, for example. Further, the position sensor 34 may detect the displacement of the magnet 24 or the output shaft 25 by detecting a magnetic change accompanying the displacement of the magnet 24 or the output shaft 25 made of a ferromagnetic material, for example. . Based on the detected position, the position sensor 34 determines whether or not the displacement D of the magnet 23 in the axial direction exceeds threshold values Dth1 and Dth2 (>Dth1). may be output (see FIGS. 8-11). Threshold Dth1 (an example of the first threshold) is, for example, a circumferential shift between the magnets 23 and 24, and the magnetic poles of the same polarity partially face each other, causing the magnet 24 to move in the axial direction. However, the value of the displacement D is defined in advance so that it can be determined that the magnet 24 does not slip with respect to the magnet 23 . The threshold Dth2 (an example of the second threshold) is, for example, a circumferential shift between the magnets 23 and 24, and the magnetic poles of the same polarity are completely opposed to each other, thereby synchronizing the rotation of the magnets 23 and 24. First, it is defined in advance as the lower limit of the displacement D at which it can be determined that the magnet 24 is slipping against the rotation of the magnet 23 . The thresholds Dth1 and Dth2 may be defined in advance through, for example, an experiment using the flowmeter 10, a computer simulation simulating the flowmeter 10, or the like. Two output signals of the position sensor 34 are taken into the monitoring device 100 through, for example, a predetermined communication line.

尚、図7では、技術内容を理解し易くするために、閾値Dth1,Dth2の間隔を大きく空けて記載しているが、実際には、閾値Dth1,Dth2の相対位置は、図7に記載の相対位置よりもはるかに小さな間隔で設定される。 In FIG. 7, the threshold values Dth1 and Dth2 are shown with a large interval in order to facilitate understanding of the technical details. They are set at much smaller intervals than relative positions.

監視装置100は、例えば、流量計10の位置センサ34の出力信号に基づき、流量計10の異常診断を行う(図8~図11参照)。 The monitoring device 100 performs abnormality diagnosis of the flowmeter 10, for example, based on the output signal of the position sensor 34 of the flowmeter 10 (see FIGS. 8 to 11).

[異常診断方法の他の例]
次に、図7に加えて、図8~図11を参照して、監視装置100による異常診断方法の他の例について説明する。
[Another example of abnormality diagnosis method]
Next, another example of the abnormality diagnosis method by the monitoring device 100 will be described with reference to FIGS. 8 to 11 in addition to FIG.

図8は、流量計10の正常時の位置センサ34の出力の一例を示す図である。図9~図11は、流量計10の異常時の位置センサ34の出力の一例、他の例、及び更に他の例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the output of the position sensor 34 when the flowmeter 10 is normal. 9 to 11 are diagrams showing one example, another example, and still another example of the output of the position sensor 34 when the flow meter 10 is in an abnormal state.

流量計10において、磁石23,24の周方向のずれやスリップが生じておらず、回転体14の回転がマグネットカップリング20を介して適切に計測部30に伝達されている場合、磁石24は、磁石23との間の磁気的吸引力によって隔壁21Sに当接している。この場合、磁石24は、磁石23から離れる方向に移動せず、位置センサ34は、図8に示すように、変位Dが閾値Dth1,Dth2の何れにも到達していない状態を表す電圧V1_L,V2_Lの信号を継続して出力する。そのため、例えば、監視装置100は、位置センサ34から電圧V1_L,V2_Lの信号が継続的に出力されている場合、流量計10は正常であると診断することができる。 In the flowmeter 10, when the magnets 23 and 24 are not displaced or slipped in the circumferential direction, and the rotation of the rotor 14 is appropriately transmitted to the measurement unit 30 via the magnet coupling 20, the magnet 24 is , the magnet 23 abuts on the partition wall 21S. In this case, the magnet 24 does not move away from the magnet 23, and the position sensor 34, as shown in FIG. The signal of V2_L is continuously output. Therefore, for example, when signals of voltages V1_L and V2_L are continuously output from the position sensor 34, the monitoring device 100 can diagnose that the flow meter 10 is normal.

一方、流量計10において、磁石23,24の間で周方向の微妙なずれが生じると、磁石23,24の同じ極性の磁極が周方向の一部で対向し、磁石24が磁石23から離れる方向に相対的に小さく変位する。この場合、磁石24の変位Dが閾値Dth1に到達し、位置センサ34は、変位Dが閾値Dth1に到達していることを表す電圧V1_Hを出力する。 On the other hand, in the flowmeter 10, if a slight circumferential misalignment occurs between the magnets 23 and 24, the magnetic poles of the same polarity of the magnets 23 and 24 face each other in a part of the circumferential direction, and the magnet 24 separates from the magnet 23. It displaces relatively small in the direction. In this case, the displacement D of the magnet 24 reaches the threshold Dth1, and the position sensor 34 outputs a voltage V1_H indicating that the displacement D has reached the threshold Dth1.

また、流量計10において、磁石23,24の間で回転のスリップが生じ、回転体14の回転がマグネットカップリング20を介して適切に計測部30に伝達されない場合、磁石23,24の同じ極性の磁極が周方向全体で対向する。その結果、磁石24は、磁石23から離れる方向に相対的に大きく変位する。この場合、磁石24の変位Dが閾値Dth2に到達し、位置センサ34は、変位Dが閾値Dth2に到達していることを表す電圧V2_Hを出力する。 Also, in the flowmeter 10, if a rotational slip occurs between the magnets 23 and 24 and the rotation of the rotating body 14 is not properly transmitted to the measurement unit 30 via the magnetic coupling 20, the magnets 23 and 24 having the same polarity are opposed in the entire circumferential direction. As a result, the magnet 24 is displaced relatively largely in the direction away from the magnet 23 . In this case, the displacement D of the magnet 24 reaches the threshold Dth2, and the position sensor 34 outputs a voltage V2_H indicating that the displacement D has reached the threshold Dth2.

例えば、図9に示すように、磁石23,24の間にスリップが生じない程度の周方向のずれが生じている場合、位置センサ34は、電圧V1_H,V1_Lを時系列で繰り返す信号と、電圧V2_Lを継続(維持)する信号とを出力する。磁石23,24の間にスリップが生じない程度の小さなズレが周方向で生じると、磁石24に一時的に小さい軸方向の変位Dが生じるものの、磁石23,24の異なる極性の磁極同士が対向する部分の磁気的吸引力で元の状態に戻る動作が繰り返されるからである。そのため、例えば、監視装置100は、位置センサ34から電圧V1_H,V1_Lの信号が繰り返し出力され、且つ、電圧V2_Lの信号が継続して出力されている場合、計測部30のギヤクミの駆動に必要なトルクが増大する異常が生じていると診断できる。 For example, as shown in FIG. 9, when there is a circumferential displacement between the magnets 23 and 24 to the extent that no slip occurs, the position sensor 34 outputs a signal that repeats the voltages V1_H and V1_L in time series and the voltage and a signal that continues (maintains) V2_L. If a small displacement occurs in the circumferential direction between the magnets 23 and 24 to the extent that no slip occurs, the magnetic poles of the magnets 23 and 24 with different polarities face each other, although a small axial displacement D occurs temporarily in the magnet 24 . This is because the action of returning to the original state is repeated due to the magnetic attraction force of the portion to be pulled. Therefore, for example, when signals of voltages V1_H and V1_L are repeatedly output from the position sensor 34 and signals of voltage V2_L are continuously output, the monitoring device 100 determines that It can be diagnosed that there is an abnormality in which the torque increases.

また、例えば、図10に示すように、磁石23が相対的に小さい回転速度で回転している状況で、磁石23に対する磁石24のスリップが発生し停止すると、位置センサ34は、電圧V1_H,V1_Lを繰り返す信号に加えて、電圧V2_H,V2_Lを繰り返す信号を出力する。そのため、例えば、監視装置100は、位置センサ34から電圧V2_H,V2_Lの信号が繰り返し出力される状態が継続している場合、磁石23が低速で回転している状況で、磁石23に対して磁石24がスリップし停止する異常が生じていると診断できる。 Further, for example, as shown in FIG. 10, when the magnet 24 slips with respect to the magnet 23 and stops while the magnet 23 is rotating at a relatively low rotational speed, the position sensor 34 detects voltages V1_H and V1_L. , and a signal that repeats the voltages V2_H and V2_L. Therefore, for example, when the position sensor 34 continues to repeatedly output signals of the voltages V2_H and V2_L, the monitoring device 100 detects the magnet 23 with respect to the magnet 23 while the magnet 23 is rotating at a low speed. 24 slips and stops.

また、例えば、図11に示すように、磁石23が相対的に大きい回転速度で回転している状況で、磁石23に対する磁石24のスリップが発生し停止すると、位置センサ34は、電圧V1_H及び電圧V2_Hのそれぞれを継続する信号を出力する。そのため、例えば、監視装置100は、位置センサ34から電圧V2_Hの信号が継続して出力されている場合、磁石23が高速で回転している状況で、磁石23に対して磁石24がスリップし停止する異常が生じていると診断できる。 Further, for example, as shown in FIG. 11, when the magnet 24 slips with respect to the magnet 23 and stops while the magnet 23 is rotating at a relatively high rotational speed, the position sensor 34 detects the voltage V1_H and the voltage Outputs a signal continuing each of V2_H. Therefore, for example, when the signal of the voltage V2_H is continuously output from the position sensor 34, the monitoring device 100 stops due to the magnet 24 slipping with respect to the magnet 23 while the magnet 23 is rotating at high speed. It can be diagnosed that an abnormality is occurring.

[異常診断システムの更に他の例]
次に、図12、図13を参照して、本実施形態に係る異常診断システム1の更に他の例について説明する。
[Another example of the abnormality diagnosis system]
Next, still another example of the abnormality diagnosis system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG.

以下、上述の一例(図1)や他の例(図7)と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付すと共に、上述の一例(図1)や他の例(図7)と異なる部分を中心に説明し、上述の一例や他の例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。 Hereinafter, the same reference numerals are given to the same or corresponding configurations as in the above example (FIG. 1) and other examples (FIG. 7), and the portions different from the above example (FIG. 1) and other examples (FIG. 7) will be mainly described, and the description of the same or corresponding contents as the above example or other examples may be simplified or omitted.

図12は、異常診断システム1の構成の更に他の例を示す図である。図13は、磁気センサ36の取付位置の一例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing still another example of the configuration of the abnormality diagnosis system 1. As shown in FIG. FIG. 13 is a diagram showing an example of the mounting position of the magnetic sensor 36. As shown in FIG.

図12に示すように、本例では、リミットスイッチ32や位置センサ34に代えて、磁気センサ36が設けられる点で上述の一例や他の例と異なる。 As shown in FIG. 12, this example differs from the above example and other examples in that a magnetic sensor 36 is provided instead of the limit switch 32 and the position sensor 34 .

磁気センサ36(検出部の一例)は、磁石23,24が発生させる磁界を検出し、その磁界の状態に対応する検出信号を出力する。磁気センサ36は、例えば、コイルを利用するセンサ、ホール素子を利用するセンサ、磁気抵抗効果素子を利用するMR(Magneto Resistive)センサ、磁気インピーダンス(MI:Magneto-Impedance)素子を利用するセンサ等である。磁気センサ36の出力信号は、例えば、所定の通信回線を通じて、監視装置100に取り込まれる。 A magnetic sensor 36 (an example of a detection unit) detects the magnetic field generated by the magnets 23 and 24 and outputs a detection signal corresponding to the state of the magnetic field. The magnetic sensor 36 is, for example, a sensor using a coil, a sensor using a Hall element, an MR (Magneto Resistive) sensor using a magnetoresistive effect element, a sensor using a magneto-impedance (MI) element, or the like. be. The output signal of the magnetic sensor 36 is taken into the monitoring device 100 through a predetermined communication line, for example.

例えば、図13に示すように、磁気センサ36は、磁石23,24の回転軸(入力軸22及び出力軸25)に沿う軸方向で、磁石23と磁石24の間に位置するように、筐体21の外面に取り付けられる。また、磁気センサ36は、磁石23,24の回転軸に沿う軸方向で磁石23と磁石24との間の中央位置に配置されてもよい。これにより、磁気センサ36は、磁石23,24の双方が発生させる磁界を確実に検出することができる。 For example, as shown in FIG. 13, the magnetic sensor 36 is positioned between the magnets 23 and 24 in the axial direction along the rotation axes of the magnets 23 and 24 (the input shaft 22 and the output shaft 25). It is attached to the outer surface of body 21 . Also, the magnetic sensor 36 may be arranged at a central position between the magnets 23 and 24 in the axial direction along the rotation axis of the magnets 23 and 24 . Thereby, the magnetic sensor 36 can reliably detect the magnetic fields generated by both the magnets 23 and 24 .

尚、磁気センサ36は、磁石23,24ごとに設けられてもよい。即ち、磁気センサ36は、2個設けられてもよい。この場合、磁石23に対応する磁気センサ36は、磁石23,24の磁界のうちの磁石23の磁界の影響だけを極力検出可能なように、或いは、その影響を区別して検出可能なように配置されてよい。同様に、磁石24に対応する磁気センサ36は、磁石23,24の磁界のうちの磁石24の磁界の影響だけを極力検出可能なように、或いは、その影響を区別して検出可能なように配置されてよい。また、磁気センサ36は、磁石23,24のうちの何れか一方から生じる磁界のみを検出対象として設けられてもよい。例えば、磁石23,24のうちの何れか一方のみに、後述の異常(隔壁21Sとの接触)が生じる可能性が高い場合、磁気センサ36は、異常が生じる可能性が高い一方の磁石の磁界のみを検出対象として設けられる。この場合、磁気センサ36は、磁石23,24のうちの対象の一方の磁石の磁界の影響だけを極力検出可能なように、或いは、その影響を区別して検出可能なように配置されてよい。 Note that the magnetic sensor 36 may be provided for each magnet 23 , 24 . That is, two magnetic sensors 36 may be provided. In this case, the magnetic sensor 36 corresponding to the magnet 23 is arranged so as to be able to detect only the influence of the magnetic field of the magnet 23 among the magnetic fields of the magnets 23 and 24 as much as possible, or so that the influence can be distinguished and detected. may be Similarly, the magnetic sensor 36 corresponding to the magnet 24 is arranged so as to be able to detect only the influence of the magnetic field of the magnet 24 among the magnetic fields of the magnets 23 and 24 as much as possible, or so that the influence can be distinguished and detected. may be Alternatively, the magnetic sensor 36 may be provided to detect only the magnetic field generated by either one of the magnets 23 and 24 . For example, if there is a high possibility that an abnormality (contact with the partition wall 21S) will occur in only one of the magnets 23 and 24, the magnetic sensor 36 detects the magnetic field is provided as a detection target. In this case, the magnetic sensor 36 may be arranged so as to be able to detect only the influence of the magnetic field of one of the magnets 23 and 24 as much as possible, or so as to be able to distinguish and detect the influence.

監視装置100は、例えば、流量計10の磁気センサ36の出力信号に基づき、流量計10の異常診断を行う。 The monitoring device 100 performs abnormality diagnosis of the flowmeter 10 based on the output signal of the magnetic sensor 36 of the flowmeter 10, for example.

[異常診断方法の更に他の例]
次に、図12、図13に加えて、図14を参照して、監視装置100による異常診断方法の更に他の例について説明する。
[Still another example of abnormality diagnosis method]
Next, still another example of the abnormality diagnosis method by the monitoring device 100 will be described with reference to FIG. 14 in addition to FIGS.

図14は、磁気センサ36の出力の一例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the output of the magnetic sensor 36. As shown in FIG.

尚、図14では、便宜的に、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとの軸方向の間隔Lが初期値Liniの状態を基準として小さくなる方向に横軸が設定されている。 In FIG. 14, for the sake of convenience, the horizontal axis is set in the direction in which the axial distance L between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S becomes smaller with reference to the state of the initial value Lini.

図13に示すように、入力軸22は、軸受22Aを介して筐体21の隔壁21Sに回転可能に支持される。同様に、出力軸25は、軸受25Aを介して筐体21の隔壁21Sに回転可能に支持される。 As shown in FIG. 13, the input shaft 22 is rotatably supported by the partition wall 21S of the housing 21 via a bearing 22A. Similarly, the output shaft 25 is rotatably supported by the partition wall 21S of the housing 21 via a bearing 25A.

軸受22Aは、入力軸22の回転に応じて、その軸方向の端部の摩耗が進行する場合がある。その結果、磁石23と隔壁21Sとの間に配置される軸受22Aの軸方向の寸法が短くなると、磁石23が隔壁21Sに近づく方向に変位する可能性がある。そして、軸受22Aの摩耗量が磁石23と隔壁21Sとの間の軸方向の間隔Lの初期値Liniより大きくなると、磁石23が隔壁21Sに接触する可能性がある。磁石23と隔壁21Sとの間の軸方向の間隔Lの初期値Liniは、例えば、設計値や製造誤差(公差)を考慮した製造時に想定される最小値である。 As the input shaft 22 rotates, the axial ends of the bearing 22A may wear out. As a result, if the axial dimension of the bearing 22A arranged between the magnet 23 and the partition wall 21S is shortened, the magnet 23 may be displaced in a direction approaching the partition wall 21S. When the wear amount of the bearing 22A becomes larger than the initial value Lini of the axial distance L between the magnet 23 and the partition wall 21S, the magnet 23 may come into contact with the partition wall 21S. The initial value Lini of the axial distance L between the magnet 23 and the partition wall 21S is, for example, the minimum value assumed during manufacturing considering design values and manufacturing errors (tolerances).

同様に、軸受25Aは、出力軸25の回転に応じて、その軸方向の端部の摩耗が進行する場合がある。その結果、磁石24と隔壁21Sとの間に配置される軸受25Aの軸方向の寸法が短くなると、磁石24が隔壁21Sに近づく方向に変位する可能性がある。そして、軸受25Aの摩耗量が磁石24と隔壁21Sとの間の間隔Lの初期値Liniより大きくなると、磁石24が隔壁21Sに接触する可能性がある。磁石24と隔壁21Sとの間の軸方向の間隔Lの初期値Liniは、例えば、設計値や製造誤差(公差)を考慮した製造時に想定される最小値である。 Similarly, as the output shaft 25 rotates, the axial ends of the bearing 25A may wear out. As a result, if the axial dimension of the bearing 25A arranged between the magnet 24 and the partition wall 21S is shortened, the magnet 24 may be displaced in a direction approaching the partition wall 21S. Then, when the wear amount of the bearing 25A becomes larger than the initial value Lini of the interval L between the magnet 24 and the partition wall 21S, the magnet 24 may come into contact with the partition wall 21S. The initial value Lini of the axial distance L between the magnet 24 and the partition wall 21S is, for example, the minimum value assumed during manufacturing considering design values and manufacturing errors (tolerances).

そこで、本例では、監視装置100は、磁気センサ36の出力信号に基づき、磁石23,24と隔壁21Sとの間隔に関する異常診断、即ち、磁石23,24と隔壁21Sとの接触の有無や接触の可能性に関する異常診断を行う。 Therefore, in this example, the monitoring device 100 diagnoses an abnormality related to the gap between the magnets 23, 24 and the partition wall 21S based on the output signal of the magnetic sensor 36, that is, the presence or absence of contact between the magnets 23, 24 and the partition wall 21S. Perform anomaly diagnosis regarding the possibility of

監視装置100は、磁石23と隔壁21Sとの接触に関する異常診断、及び磁石24と隔壁21Sとの接触に関する異常診断の双方を行ってもよいし、何れか一方だけを行ってもよい。例えば、磁石23,24のうちの何れか一方の磁石だけが隔壁21Sと接触する可能性が高いことが予め分かっている場合、監視装置100は、その接触の可能性が高い一方の磁石に関する異常診断のみを行う。 The monitoring device 100 may perform both abnormality diagnosis regarding contact between the magnet 23 and the partition wall 21S and abnormality diagnosis regarding contact between the magnet 24 and the partition wall 21S, or may perform only one of them. For example, if it is known in advance that only one of the magnets 23 and 24 is likely to come into contact with the partition wall 21S, the monitoring device 100 detects an abnormality related to the one magnet that is likely to come into contact with the partition wall 21S. diagnostic only.

磁石23の軸方向の位置が変化すると、磁気センサ36の取付位置での磁界も変化し、その結果、磁気センサ36の出力信号も変化する。同様に、磁石24の軸方向の位置が変化すると、磁気センサ36の取付位置での磁界も変化し、その結果、磁気センサ36の出力信号も変化する。例えば、図13に示すように、磁気センサ36が軸方向で磁石23,24の中間位置に配置される場合、磁石23或いは磁石24が隔壁21Sに近づくことにより磁界が強まり、その結果、磁気センサ36の出力信号(電圧)が大きくなる。よって、磁気センサ36は、磁石23,24による磁界を検出することにより、軸受22A,25Aの摩耗に起因する、磁石23,24と隔壁21Sとの間隔に関する異常を検出することができる。 When the axial position of the magnet 23 changes, the magnetic field at the mounting position of the magnetic sensor 36 also changes, and as a result, the output signal of the magnetic sensor 36 also changes. Similarly, when the axial position of the magnet 24 changes, the magnetic field at the mounting position of the magnetic sensor 36 also changes, and as a result, the output signal of the magnetic sensor 36 also changes. For example, as shown in FIG. 13, when the magnetic sensor 36 is arranged at an intermediate position between the magnets 23 and 24 in the axial direction, the magnet 23 or the magnet 24 approaches the partition wall 21S to strengthen the magnetic field. 36 output signal (voltage) increases. Therefore, by detecting the magnetic field generated by the magnets 23 and 24, the magnetic sensor 36 can detect an abnormality related to the gap between the magnets 23 and 24 and the partition wall 21S caused by wear of the bearings 22A and 25A.

監視装置100は、磁気センサ36の出力と、磁石23,24と隔壁21Sとの間の軸方向の間隔との関係を表す磁気センサ36の出力パターンとに基づき、磁石23,24と隔壁21Sとの間の接触に関する異常診断を行ってよい。監視装置100は、磁気センサ36の出力パターンと、実際の磁気センサ36の出力との比較によって、磁石23,24と隔壁21Sとの間の軸方向の間隔を推測することができるからである。磁気センサ36の出力パターンは、磁気センサ36の取付位置や磁石23,24の形状、磁気特性等により変化する。例えば、磁気センサ36の出力パターンは、実験やコンピュータシミュレーション等を通じて予め取得される。 Based on the output of the magnetic sensor 36 and the output pattern of the magnetic sensor 36 representing the relationship between the axial distance between the magnets 23, 24 and the partition wall 21S, the monitoring device 100 detects the magnets 23, 24 and the partition wall 21S. Abnormal diagnostics for contact between This is because the monitoring device 100 can estimate the axial distance between the magnets 23 and 24 and the partition wall 21S by comparing the output pattern of the magnetic sensor 36 and the actual output of the magnetic sensor 36 . The output pattern of the magnetic sensor 36 changes depending on the mounting position of the magnetic sensor 36, the shapes of the magnets 23 and 24, the magnetic characteristics, and the like. For example, the output pattern of the magnetic sensor 36 is obtained in advance through experiments, computer simulations, or the like.

磁気センサ36の出力パターンは、磁石23が隔壁21Sに近づく場合と、磁石24が隔壁21Sに近づく場合とで共通の1つが取得されてもよし、双方の場合で異なる2つが取得されてもよい。また、磁気センサ36の出力パターンは、磁石23,24の何れか一方のみが隔壁21Sに近づく場合を想定して取得されてもよいし、磁石23,24の双方が隔壁21Sに近づく場合も考慮して取得されてもよい。後者の場合、磁気センサ36の実際の出力の時間変化の傾向に基づき、磁石23,24の何れか一方が隔壁21Sに近づく場合の出力パターン、及び磁石23,24の双方が隔壁21Sに近づく場合の出力パターンの中から適用対象の出力パターンが選択されてもよい。 As for the output pattern of the magnetic sensor 36, one common output pattern may be obtained when the magnet 23 approaches the partition wall 21S and when the magnet 24 approaches the partition wall 21S, or two different output patterns may be obtained in both cases. . In addition, the output pattern of the magnetic sensor 36 may be obtained assuming that only one of the magnets 23 and 24 approaches the partition wall 21S, or the case in which both the magnets 23 and 24 approach the partition wall 21S is also considered. may be obtained by In the latter case, the output pattern when either one of the magnets 23 and 24 approaches the partition wall 21S and the case where both the magnets 23 and 24 approach the partition wall 21S are determined based on the tendency of the actual output of the magnetic sensor 36 to change over time. An output pattern to be applied may be selected from among the output patterns of .

例えば、図14に示すように、本例では、磁気センサ36の出力Vは、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとの間の間隔Lが初期値Liniから小さくなるにつれて、初期値Liniに対応する初期値Viniよりも大きくなる。そして、磁気センサ36の出力は、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとの間の間隔Lが0(ゼロ)になり、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとが接触すると、最大値Vmaxになる。 For example, as shown in FIG. 14, in this example, the output V of the magnetic sensor 36 corresponds to the initial value Lini as the distance L between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S becomes smaller from the initial value Lini. It becomes larger than the initial value Vini. The output of the magnetic sensor 36 becomes the maximum value Vmax when the distance L between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S becomes 0 (zero) and the magnet 23 or 24 and the partition wall 21S come into contact with each other.

本例では、監視装置100は、図14の出力パターンに基づき、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとの間の接触に関する異常診断を行う。具体的には、監視装置100は、磁気センサ36の出力Vが、閾値Vth(>Vini)に対して相対的に大きくなると、磁石23或いは磁石24と筐体21(隔壁21S)とが接触する可能性がある旨の異常ありの診断を行う。磁気センサ36の出力Vが閾値Vthに対して相対的に大きくなることは、磁気センサ36の出力Vが閾値Vth以上になることであってもよいし、閾値Vthを超えることであってもよい。閾値Vthは、例えば、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとが接触する可能性が高いと判断可能な間隔Lの閾値Lthに対応する値として、実験やコンピュータシミュレーション等を通じて予め規定される。 In this example, the monitoring device 100 performs abnormality diagnosis regarding the contact between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S based on the output pattern of FIG. Specifically, in the monitoring device 100, when the output V of the magnetic sensor 36 becomes relatively large with respect to the threshold value Vth (>Vini), the magnet 23 or the magnet 24 and the housing 21 (partition wall 21S) come into contact with each other. Diagnose that there is a possibility that there is an abnormality. The output V of the magnetic sensor 36 becoming relatively large with respect to the threshold Vth may be the output V of the magnetic sensor 36 becoming equal to or greater than the threshold Vth, or may exceed the threshold Vth. . The threshold value Vth is defined in advance through experiments, computer simulations, or the like as a value corresponding to the threshold value Lth of the interval L at which it can be determined that there is a high possibility that the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S will come into contact with each other.

また、監視装置100は、図14の出力パターンに基づき、異常の度合い、即ち、磁石23或いは磁石24と隔壁21Sとの接触する可能性の高低の度合いを診断してもよい。 Further, the monitoring device 100 may diagnose the degree of abnormality, that is, the degree of possibility of contact between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S based on the output pattern of FIG.

このように、監視装置100は、磁気センサ36の出力信号に基づき、軸受22A,25Aの摩耗に起因する、磁石23,24と隔壁21Sとの接触に関する異常診断を行うことができる。 Thus, based on the output signal of the magnetic sensor 36, the monitoring device 100 can diagnose an abnormality related to the contact between the magnets 23, 24 and the partition wall 21S caused by wear of the bearings 22A, 25A.

[磁石の構造の他の例]
次に、図15、図16を参照して、磁石23,24の構造の他の例について説明する。
[Another example of magnet structure]
Next, another example of the structure of the magnets 23 and 24 will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG.

本例の磁石23,24の構造は、例えば、上述の異常診断システム1の更に他の例(図12)の流量計10に採用される。また、本例の磁石23,24の構造は、上述の異常診断システム1の一例(図1)や異常診断システム1の他の例(図7)の流量計10に採用されてもよい。 The structure of the magnets 23 and 24 of this example is employed, for example, in the flow meter 10 of still another example (FIG. 12) of the abnormality diagnosis system 1 described above. Also, the structure of the magnets 23 and 24 of this example may be employed in the flowmeter 10 of one example of the abnormality diagnosis system 1 (FIG. 1) or another example of the abnormality diagnosis system 1 (FIG. 7).

図15、図16は、磁石23,24の構造の他の例を示す図である。具体的には、図15は、磁石23に設けられる貫通孔23Hの一例を示す正面図である。図16は、磁石23,24に設けられる貫通孔23H,24Hの一例を示す縦断面図である。 15 and 16 are diagrams showing other examples of the structure of the magnets 23 and 24. FIG. Specifically, FIG. 15 is a front view showing an example of a through hole 23H provided in the magnet 23. As shown in FIG. FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing an example of through holes 23H and 24H provided in magnets 23 and 24. As shown in FIG.

図15、図16に示すように、本例では、磁石23には、入力軸22に平行な軸方向に貫通する貫通孔23Hが設けられる。具体的には、磁石23には、隔壁21Sと対向する面に軸受22Aを収容するための凹部が設けられ、貫通孔23Hは、入力軸22を中心とする径方向において、この凹部が設けられる箇所に形成される。これにより、例えば、軸受22Aの摩耗等により生じる不純物を隔壁21Sと磁石23との間の空間(凹部)から軸方向で反対側(図16中の右側)の空間に比較的容易に流出させることができる。そのため、例えば、不純物によって、磁石23の回転に影響が生じ、流量計10の機能が低下するような事態を抑制することができる。 As shown in FIGS. 15 and 16 , in this example, the magnet 23 is provided with a through hole 23</b>H penetrating in the axial direction parallel to the input shaft 22 . Specifically, the magnet 23 is provided with a recess for accommodating the bearing 22A on the surface facing the partition wall 21S, and the through hole 23H is provided with this recess in the radial direction centered on the input shaft 22. formed in places. As a result, for example, impurities caused by wear of the bearing 22A, etc., can be relatively easily discharged from the space (recess) between the partition wall 21S and the magnet 23 to the space on the opposite side (right side in FIG. 16) in the axial direction. can be done. Therefore, for example, it is possible to prevent a situation in which the rotation of the magnet 23 is affected by impurities and the function of the flowmeter 10 is deteriorated.

尚、磁石23の凹部以外の箇所において、磁石23と隔壁21Sとの間の間隔は非常に小さいことから、隔壁21Sと磁石23との間の空間(凹部)の不純物を、その隙間を通じて流出させるのは困難である。以下、後述の磁石24と隔壁21Sとの間の関係においても同様である。 Since the gap between the magnet 23 and the partition wall 21S is very small in places other than the concave portion of the magnet 23, impurities in the space (concave portion) between the partition wall 21S and the magnet 23 are allowed to flow out through the gap. is difficult. The same applies to the relationship between the magnet 24 and the partition wall 21S, which will be described later.

同様に、磁石24には、出力軸25に平行な軸方向に貫通する貫通孔24Hが設けられる。具体的には、磁石24には、隔壁21Sと対向する面に軸受25Aを収容するための凹部が設けられ、貫通孔24Hは、出力軸25を中心とする径方向において、この凹部が設けられる箇所に形成される。これにより、例えば、軸受25Aの摩耗等により生じる不純物を隔壁21Sと磁石24との間の空間(凹部)から軸方向で反対側(図16中の左側)の空間に比較的容易に流出させることができる。そのため、例えば、不純物によって、磁石24の回転に影響が生じ、流量計10の機能が低下するような事態を抑制することができる。 Similarly, the magnet 24 is provided with a through hole 24</b>H passing through in the axial direction parallel to the output shaft 25 . Specifically, the magnet 24 is provided with a recess for accommodating the bearing 25A on the surface facing the partition wall 21S, and the through hole 24H is provided with this recess in the radial direction centered on the output shaft 25. formed in places. As a result, for example, impurities caused by wear of the bearing 25A, etc., can be relatively easily discharged from the space (recess) between the partition wall 21S and the magnet 24 to the space on the opposite side (left side in FIG. 16) in the axial direction. can be done. Therefore, it is possible to prevent, for example, impurities from affecting the rotation of the magnet 24 and degrading the function of the flowmeter 10 .

尚、貫通孔23H,24Hの何れか一方は省略されてもよい。例えば、軸受22A,25Aのうちの何れか一方のみが摩耗する可能性が高いことが予め分かっている場合、磁石23,24のうち、摩耗する可能性が高い軸受によって回転可能に支持される一方の磁石のみに貫通孔が設けられる。 Either one of the through holes 23H and 24H may be omitted. For example, if it is known in advance that only one of the bearings 22A and 25A is highly likely to be worn, the one of the magnets 23 and 24 that is rotatably supported by the bearing that is likely to be worn is Only the magnets of are provided with through holes.

[作用]
次に、本実施形態に係る流量計10の作用について説明する。
[Action]
Next, the operation of the flowmeter 10 according to this embodiment will be described.

例えば、計測部30のギヤクミを駆動するのに必要なトルクは、使用期間が長くなるほど、大きくなる傾向にあることが分かっている。そのため、ギヤクミの駆動トルクが大きくなると、磁石23,24の間で伝達可能なトルクとの差が小さくなり、最終的には、磁石23,24の間で伝達可能なトルクを超えて、磁石24が停止し、流量計10は、被計測流体の流量を計測できなくなってしまう可能性がある。 For example, it has been found that the torque required to drive the gear of the measurement unit 30 tends to increase as the period of use increases. Therefore, as the drive torque of the gear increases, the difference between the torque that can be transmitted between the magnets 23 and 24 becomes smaller, and eventually the torque that can be transmitted between the magnets 23 and 24 is exceeded and the magnet 24 stops, and the flow meter 10 may become unable to measure the flow rate of the fluid to be measured.

しかしながら、磁石24が停止し、流量計10が適切に機能していないことは、例えば、表示部30Aの表示内容や流量計から外部に出力された計測結果の内容を確認しないと発見することができない。そのため、発見が遅れてしまう可能性がある。 However, the fact that the magnet 24 stops and the flowmeter 10 does not function properly can be discovered, for example, by checking the content displayed on the display unit 30A and the content of the measurement results output from the flowmeter to the outside. Can not. Therefore, the discovery may be delayed.

また、例えば、上述の特許文献1のように、マグネットカップリングの入力側及び出力側の磁石の双方の回転の位相差を検出することで、流量計10の異常を診断することも可能であるものの、マグネットカップリングの構造が複雑化する懸念がある。 Further, for example, as in Patent Document 1 described above, it is also possible to diagnose an abnormality in the flowmeter 10 by detecting the phase difference between the rotations of both the magnets on the input side and the output side of the magnetic coupling. However, there is a concern that the structure of the magnetic coupling will be complicated.

これに対して、本実施形態では、流量計10は、回転体14と、マグネットカップリング20と、計測部30と、検出部(例えば、リミットスイッチ32や位置センサ34)を備える。具体的には、回転体14は、被測定流体の流量に応じて回転する。また、マグネットカップリング20は、回転体14の回転軸14Aに機械的に連結され、回転体14の回転に応じて回転可能な磁石23と、隔壁21Sと、隔壁21Sを介して磁石23と回転体14の軸方向に対向し、磁石23との間の磁気的吸引力により磁石23の回転に応じて回転可能な磁石24とを有する。また、計測部30は、磁石24の回転状態に基づき、被測定流体の流量を計測する。そして、検出部は、磁石24の軸方向の変位を検出する。 On the other hand, in this embodiment, the flowmeter 10 includes a rotating body 14, a magnetic coupling 20, a measurement section 30, and a detection section (for example, limit switch 32 and position sensor 34). Specifically, the rotating body 14 rotates according to the flow rate of the fluid to be measured. In addition, the magnetic coupling 20 is mechanically connected to the rotating shaft 14A of the rotating body 14, and is rotatable according to the rotation of the rotating body 14, the partition wall 21S, and the magnet 23 and the partition wall 21S. It has a magnet 24 that faces the body 14 in the axial direction and is rotatable according to the rotation of the magnet 23 due to the magnetic attraction force between the magnet 23 and the magnet 23 . The measurement unit 30 also measures the flow rate of the fluid to be measured based on the rotation state of the magnet 24 . The detector detects the displacement of the magnet 24 in the axial direction.

これにより、流量計10は、検出部によって、磁石23に対する磁石24の周方向での微少なズレやスリップに起因する磁石24の軸方向の変位を検出することができる。そのため、監視装置100は、検出部の出力を用いて、例えば、計測部30のギヤクミのトルク増大に起因する、磁石23に対する磁石24の周方向での微少なズレやスリップによる停止の異常診断を行うことができる。よって、異常診断システム1は、流量計10の異常をより早期に発見することができると共に、より簡素な構造で流量計10の異常を診断することができる。 As a result, the flowmeter 10 can detect axial displacement of the magnet 24 caused by a slight displacement or slip in the circumferential direction of the magnet 24 with respect to the magnet 23 by the detection unit. For this reason, the monitoring device 100 uses the output of the detection unit to diagnose an abnormal stop due to, for example, a minute displacement or slippage of the magnet 24 with respect to the magnet 23 in the circumferential direction due to an increase in the torque of the gear of the measurement unit 30. It can be carried out. Therefore, the abnormality diagnosis system 1 can detect the abnormality of the flowmeter 10 earlier, and can diagnose the abnormality of the flowmeter 10 with a simpler structure.

また、本実施形態では、検出部(位置センサ34)は、磁石24の軸方向の変位Dが閾値Dth1を超えた状態、及び磁石24の軸方向の変位Dが閾値Dth1よりも大きい閾値Dth2を超えた状態を検出可能であってもよい。 Further, in the present embodiment, the detection unit (position sensor 34) detects a state in which the axial displacement D of the magnet 24 exceeds the threshold Dth1 and a threshold Dth2 in which the axial displacement D of the magnet 24 exceeds the threshold Dth1. Exceeded conditions may be detectable.

これにより、流量計10は、例えば、閾値Dth1,Dth2を用いて、磁石23に対する磁石24の周方向での微少なズレに相当する変位Dの状態と、磁石23に対する磁石24のスリップに相当する変位Dの状態とを検出することができる。そのため、監視装置100は、検出部(位置センサ34)の検出結果に基づき、磁石23に対して磁石24がスリップし停止してしまう前の兆候を発見することができる。 As a result, the flowmeter 10 uses, for example, the thresholds Dth1 and Dth2 to determine the state of the displacement D corresponding to a minute displacement of the magnet 24 with respect to the magnet 23 in the circumferential direction, and the state of the displacement D corresponding to the slip of the magnet 24 with respect to the magnet 23. A state of displacement D can be detected. Therefore, the monitoring device 100 can detect signs before the magnet 24 slips with respect to the magnet 23 and stops based on the detection result of the detection unit (position sensor 34).

また、本実施形態では、流量計10は、検出部として、磁石23又は磁石24の軸方向の変位を検出する磁気センサ36を備えてもよい。 Further, in the present embodiment, the flowmeter 10 may include a magnetic sensor 36 that detects axial displacement of the magnet 23 or the magnet 24 as a detection unit.

これにより、流量計10は、例えば、磁石23や磁石24を回転可能に支持する軸受22A,25Aの摩耗等によって生じる、磁石23や磁石24と隔壁21Sとの間の間隔が狭くなる方向の変位を検出することができる。そのため、監視装置100は、磁気センサ36の出力を用いて、磁石23,24と筐体21(隔壁21S)との接触に関する異常診断を行うことができる。よって、異常診断システム1は、より簡素な構造で流量計10の異常を診断することができる。 As a result, the flow meter 10 is prevented from being displaced in the direction in which the distance between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S is narrowed due to wear of the bearings 22A and 25A that rotatably support the magnet 23 or the magnet 24, for example. can be detected. Therefore, the monitoring device 100 can use the output of the magnetic sensor 36 to perform abnormality diagnosis regarding the contact between the magnets 23 and 24 and the housing 21 (the partition wall 21S). Therefore, the abnormality diagnosis system 1 can diagnose the abnormality of the flowmeter 10 with a simpler structure.

また、本実施形態では、磁気センサ36は、磁石23又は磁石24と隔壁21Sとの間隔に関する異常を検出する。 Further, in this embodiment, the magnetic sensor 36 detects an abnormality related to the gap between the magnet 23 or the magnet 24 and the partition wall 21S.

これにより、監視装置100は、磁気センサ36の出力から、例えば、磁石23,24と隔壁21Sとの接触の異常やその接触の可能性が高いことを表す異常等の診断を行うことができる。 As a result, the monitoring device 100 can diagnose, for example, an abnormality in contact between the magnets 23 and 24 and the partition wall 21S or an abnormality indicating that the contact is likely to occur, based on the output of the magnetic sensor 36 .

また、本実施形態では、磁石23には、軸方向に貫通された貫通孔23Hが設けられてもよい。また、磁石24には、軸方向に貫通された貫通孔24Hが設けられてもよい。 Further, in the present embodiment, the magnet 23 may be provided with a through hole 23H penetrating in the axial direction. Further, the magnet 24 may be provided with a through hole 24H penetrating in the axial direction.

これにより、磁石23や磁石24を回転可能に支持する軸受22A,25Aの摩耗等により生じる不純物が磁石23,24と隔壁21Sとの間の空間に生じる場合であっても、貫通孔23H,24Hを通じて、不純物を反対側の空間に流出させることができる。そのため、軸受22A,25Aの摩耗等により生じる不純物が磁石23,24と隔壁21Sとの間の空間に滞留するような事態を抑制することができる。 As a result, even if impurities are generated in the space between the magnets 23, 24 and the partition wall 21S due to abrasion of the bearings 22A, 25A that rotatably support the magnets 23 and 24, the through holes 23H, 24H are removed. Impurities can flow out to the space on the opposite side through the Therefore, it is possible to prevent impurities generated by abrasion of the bearings 22A, 25A from accumulating in the space between the magnets 23, 24 and the partition wall 21S.

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the claims.

1 異常診断システム
10 流量計
12 本体部
12A 流路
12B フランジ
12H 筐体
14 回転体
14A 回転軸
16 伝達部
16H 筐体
18 減速ギヤ
20 マグネットカップリング
20H 筐体
21 筐体
21S 隔壁
22 入力軸
23 磁石(第1の磁石)
23H 貫通孔
24 磁石(第2の磁石)
24H 貫通孔
25 出力軸
30 計測部
30A 表示部
30H 筐体
32 リミットスイッチ(検出部)
34 位置センサ(検出部)
36 磁気センサ(検出部)
100 監視装置
1 Abnormality Diagnosis System 10 Flowmeter 12 Main Body 12A Flow Path 12B Flange 12H Housing 14 Rotating Body 14A Rotating Shaft 16 Transmission Part 16H Housing 18 Reduction Gear 20 Magnet Coupling 20H Housing 21 Housing 21S Partition Wall 22 Input Shaft 23 Magnet (first magnet)
23H through hole 24 magnet (second magnet)
24H through-hole 25 output shaft 30 measurement section 30A display section 30H housing 32 limit switch (detection section)
34 position sensor (detector)
36 magnetic sensor (detection part)
100 monitoring device

Claims (4)

被測定流体の流量に応じて回転する回転体と、
前記回転体の回転軸に機械的に連結され、前記回転体の回転に応じて回転可能な第1の磁石と、隔壁と、前記隔壁を介して前記第1の磁石と軸方向に対向し、前記第1の磁石との間の磁気的吸引力により前記第1の磁石の回転に応じて回転可能な第2の磁石とを有するマグネットカップリングと、
前記第2の磁石の回転状態に基づき、前記被測定流体の流量を計測する計測部と、
前記第1の磁石又は前記第2の磁石の軸方向の変位を検出する検出部と、を備える、
流量計。
a rotating body that rotates according to the flow rate of the fluid to be measured;
a first magnet mechanically connected to the rotating shaft of the rotating body and rotatable according to the rotation of the rotating body; a partition; and axially facing the first magnet via the partition; a magnetic coupling having a second magnet rotatable according to the rotation of the first magnet due to magnetic attraction between the first magnet;
a measurement unit that measures the flow rate of the fluid to be measured based on the rotation state of the second magnet;
a detection unit that detects axial displacement of the first magnet or the second magnet,
Flowmeter.
前記検出部は、前記第2の磁石の変位が第1の閾値を超えた状態、及び前記第2の磁石の変位が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態を検出可能である、
請求項1に記載の流量計。
The detection unit can detect a state in which the displacement of the second magnet exceeds a first threshold and a state in which the displacement of the second magnet exceeds a second threshold that is larger than the first threshold. is
A flow meter according to claim 1 .
前記検出部は、前記第1の磁石又は前記第2の磁石と前記隔壁との間隔に関する異常を検出する、
請求項1に記載の流量計。
The detection unit detects an abnormality related to a gap between the first magnet or the second magnet and the partition wall.
A flow meter according to claim 1 .
前記第1の磁石又は前記第2の磁石には、軸方向に貫通された貫通孔が設けられる、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の流量計。
The first magnet or the second magnet is provided with a through hole penetrating in the axial direction,
A flow meter according to any one of claims 1 to 3.
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