JP3201594B2 - Area flow meter - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は面積流量計に関し、
より詳しくは磁気式近接センサを備える面積流量計に関
する。The present invention relates to an area flow meter,
More specifically, the present invention relates to an area flow meter provided with a magnetic proximity sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術とその問題点】流路管内を流れる流体の流
量が上限流量あるいは下限流量等の所定の値になると、
適宜の出力装置から例えば音声や光等の信号を発するよ
うにした面積流量計が従来からある。このような面積流
量計では流路管の外部の所定の位置に例えば近接センサ
を設け、移動子が近接センサに近づいて同センサがＯＮ
となることで流量が所定の値になったことを検知してい
る。2. Description of the Related Art When the flow rate of a fluid flowing in a flow pipe reaches a predetermined value such as an upper limit flow rate or a lower limit flow rate,
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an area flow meter configured to emit a signal such as sound or light from an appropriate output device. In such an area flow meter, for example, a proximity sensor is provided at a predetermined position outside the flow path pipe, and the movable element approaches the proximity sensor and the sensor is turned on.
By detecting that the flow rate has reached a predetermined value, it is detected.
【０００３】近接センサには従来から各種のものがある
が、例えばリードスイッチを備える磁気式の近接センサ
の場合、移動子内にマグネットを設けて同マグネットか
らの磁力をリードスイッチで検知し、移動子のマグネッ
トが近づいて磁力が所定の値を超えるとリードスイッチ
が閉じ、近接センサに接続された適宜の出力装置から信
号が出力される。Conventionally, there are various types of proximity sensors. For example, in the case of a magnetic proximity sensor having a reed switch, a magnet is provided in a movable member, and a magnetic force from the magnet is detected by the reed switch to move the proximity sensor. When the magnetic force of the child approaches and the magnetic force exceeds a predetermined value, the reed switch closes, and a signal is output from an appropriate output device connected to the proximity sensor.
【０００４】上述した面積式流量計においては、外部磁
気の影響を受けやすくて誤作動を起こすことがあり、ま
た、流量の上限値や下限値を検出する場合、移動子が上
限位置よりもさらに上昇したり、下限位置よりもさらに
降下するとリードスイッチを透過する磁力が小となって
リードスイッチが開いてしまい、あたかも流量が上限値
と下限値の間に戻ったかのように誤作動するという問題
があった。The above-mentioned area type flowmeter is susceptible to external magnetism and may malfunction, and when detecting an upper limit value or a lower limit value of the flow rate, the moving element is located farther than the upper limit position. If it rises or descends further from the lower limit, the magnetic force penetrating the reed switch will be small and the reed switch will open, causing the problem of malfunctioning as if the flow had returned between the upper and lower limits. there were.
【０００５】[0005]
【本発明の目的】本発明は上述した従来の問題点を解消
し、流量を正確に測定することができ、しかも流量が所
定の値に達したことを誤作動することなく正確に検知す
ることができる面積流量計を提供できるようにした。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to accurately measure a flow rate, and to accurately detect that a flow rate has reached a predetermined value without malfunction. An area flowmeter capable of performing the above-mentioned steps can be provided.
【０００６】[0006]
【本発明の手段】上記目的を達成するために、本発明に
係る面積流量計は、被測定流体の流路管内にマグネット
を有する移動子を備え、前記流路管の外部に磁気式近接
センサを備え、同磁気式近接センサは、通常は開いてい
るが所定の値を超える磁力を検知すると閉ざされるリー
ドスイッチと、同リードスイッチが閉ざされる感動点と
同リードスイッチが開かれる開放点との間の強さの磁力
をリードスイッチに透過せしめるバイアスマグネットと
を備え、前記磁気式近接センサを、リードスイッチが流
路管と近い側に、バイアスマグネットが流路管と遠い側
となるように流路管の外側に設けたものとしてある。In order to achieve the above object, an area flow meter according to the present invention includes a moving element having a magnet in a flow pipe for a fluid to be measured, and a magnetic proximity sensor provided outside the flow pipe. The magnetic proximity sensor includes a reed switch that is normally open but is closed when a magnetic force exceeding a predetermined value is detected, a moving point at which the reed switch is closed, and an open point at which the reed switch is opened. A bias magnet for transmitting a magnetic force between the reed switch and the magnetic proximity sensor. The magnetic proximity sensor is flowed so that the reed switch is on the side closer to the flow pipe and the bias magnet is on the far side from the flow pipe. It is provided outside the duct.
【０００７】[0007]
【実施態様】以下、本発明に係る面積流量計の実施態様
を添付図１〜７に基づいて詳細に説明する。被測定流体
を流過させる流路管１は上方へ拡径するテーパー管より
なり、透光性を有する透磁性材で構成してあって、下方
の流入口１ａから上方の流出口１ｂへ被測定流体を流す
ものとしてある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an area flow meter according to the present invention. The flow pipe 1 through which the fluid to be measured flows is formed of a tapered pipe whose diameter increases upward, is made of a light-transmitting magnetically permeable material, and extends from the lower inlet 1a to the upper outlet 1b. It is intended to flow a measurement fluid.
【０００８】流路管１内にはマグネット２を内蔵する移
動子３を設けてあり、前記マグネットは磁極が上下とな
るよう（図１、２、４、５では上方がＮ極、下方がＳ
極）にしてあって、移動子は見かけ比重が被測定流体よ
りも大で、この移動子の位置を透光性の流路管の外部か
ら目視して移動子の位置を流路管に付した図示省略の目
盛りで読み取ることにより流量を測定できるようにして
ある。A mover 3 having a magnet 2 built therein is provided in a flow path tube 1 so that the magnet has an upper and lower magnetic pole (in FIGS. 1, 2, 4 and 5, the upper part is an N pole and the lower part is an S pole.
Pole), the slider has an apparent specific gravity greater than that of the fluid to be measured, and the position of the slider is visually observed from the outside of the light-transmitting channel tube, and the position of the slider is attached to the channel tube. The flow rate can be measured by reading on a scale not shown.
【０００９】流路管１の外側には下方に下限流量検知用
の近接センサ４ａを、上方に上限流量検知用の近接セン
サ４ｂをそれぞれ設けてあって、各近接センサ４ａ、４
ｂは流路管側にリードスイッチ５ａ、５ｂを内蔵してお
り、また流路管の反対側にバイアスマグネット６ａ、６
ｂを内蔵していて、バイアスマグネット６ａ、６ｂの磁
極はリードスイッチの軸線方向と同じになるよう横向き
に配設されている。A proximity sensor 4a for detecting a lower flow rate is provided below the flow path pipe 1 and a proximity sensor 4b for detecting an upper flow rate is provided above the flow path pipe 1.
b has built-in reed switches 5a and 5b on the side of the flow pipe, and bias magnets 6a and 6b on the opposite side of the flow pipe.
b, and the magnetic poles of the bias magnets 6a and 6b are arranged laterally so as to be the same as the axial direction of the reed switch.
【００１０】具体的には、下限検知用の近接センサ４ａ
においてはバイアスマグネット６ａの磁極を流路管側す
なわち内側がＳ極、流路管の反対側すなわち外側がＮ極
となるように設けてあって、上限検知用の近接センサ４
ｂにおいてはバイアスマグネット６ｂの磁極を内側がＮ
極、外側がＳ極となるように設けてある。Specifically, the proximity sensor 4a for detecting the lower limit
, The magnetic pole of the bias magnet 6a is provided such that the S pole is on the flow tube side, that is, the inside, and the N pole is on the opposite side, ie, the outside, of the flow tube.
b, the inside of the magnetic pole of the bias magnet 6b is N
The pole and the outside are provided as S poles.
【００１１】前記リードスイッチ５ａ、５ｂの開閉と磁
力との関係は図３に示すグラフのようになっており、リ
ードスイッチを透過する磁力が感動点Ｂ3 を超えるとＯ
Ｎとなり、開放点Ｂ1 を下回るとＯＦＦとなるものとし
てあって、感動点Ｂ3 と開放点Ｂ1 の間の磁力では、そ
れまでのリードスイッチの開閉状態がそのまま維持され
る。[0011] The reed switch 5a, the relationship between the opening and closing and the force of 5b is as shown in the graph shown in FIG. 3, the force transmitted through the reed switch exceeds excitement point B 3 O
N, and the reside as made below the opening point B 1 and OFF, the magnetic force between the impression point B 3 opening point B 1, so far open or closed state of the reed switch is maintained.
【００１２】バイアスマグネット６ａ、６ｂはリードス
イッチ５ａ、５ｂの開閉状態を保持するためのものとし
てあって、リードスイッチが開いている状態ではバイア
スマグネットの磁力Ｂ2 が感動点Ｂ3 よりも小であるか
らバイアスマグネットの磁力のみでリードスイッチが閉
ざされることはないが、移動子３が近接センサに近づい
て同移動子のマグネット２からの磁力がバイアスマグネ
ットの磁力と同方向に加わり、両磁力の和が感動点Ｂ3
を超えるとリードスイッチが閉じ、その後、移動子が遠
ざかって移動子のマグネット２からの磁力が小となって
もリードスイッチは開放点Ｂ1 より大であるバイアスマ
グネットからの磁力Ｂ2 により閉じた状態を保持され
る。[0012] Bias magnets 6a, 6b are reed switch 5a, there as to hold the closed state of 5b, small than impressed point B 3 magnetic force B 2 bias magnets in a state where the reed switch is open Therefore, the reed switch is not closed only by the magnetic force of the bias magnet, but the moving element 3 approaches the proximity sensor and the magnetic force from the magnet 2 of the moving element is applied in the same direction as the magnetic force of the bias magnet. Sum is touching point B 3
Beyond a closed reed switch, then the reed switch be magnetic force from the magnet 2 mover away the movable element becomes small is closed by the magnetic force B 2 from the bias magnet is larger than the opening point B 1 The state is kept.
【００１３】また、リードスイッチ５ａ、５ｂが閉じて
いる状態ではバイアスマグネット６ａ、６ｂの磁力Ｂ2
が開放点Ｂ1 よりも大であるからリードスイッチが開く
ことはないが、移動子３のマグネット２からの磁力がバ
イアスマグネットの磁力と反対方向に加わって打ち消し
合い、両磁力の和が開放点Ｂ1 を下回るとリードスイッ
チが開き、その後、移動子が遠ざかって移動子のマグネ
ット２からの磁力が小となってもバイアスマグネットか
らの磁力Ｂ2 が感動点Ｂ3 より小であるのでリードスイ
ッチは開いた状態を保持される。When the reed switches 5a and 5b are closed, the magnetic force B 2 of the bias magnets 6a and 6b
Although There is never open reed switch because it is larger than the opening point B 1, cancel the magnetic force from the magnet 2 of the moving element 3 is applied to the magnetic force in the opposite direction of the bias magnet, the sum of both magnetic force opening point the reed switch is open below the B 1, reed switch and then, because the magnetic force from the magnet 2 of the moving element away is the moving element is a small magnetic field B 2 is than impressed point B 3 from the bias magnet also become a small Is kept open.
【００１４】上述の近接センサ４ａ、４ｂにおいてリー
ドスイッチ５ａ、５ｂを流路管１側に配し、バイアスマ
グネット６ａ、６ｂを流路管の反対側に配してあるが、
バイアスマグネットを流路管側に設けるとバイアスマグ
ネットと移動子のマグネットが磁気的に反発あるいは吸
引して流量に対する移動子の移動が円滑に行われなくな
って測定流量の誤差を生じてしまい、特に、微小流量の
測定を行う場合には磁気的反発力や吸引力によって移動
子が動かなくなってしまうことがあるからである。In the above proximity sensors 4a and 4b, the reed switches 5a and 5b are arranged on the flow tube 1 side, and the bias magnets 6a and 6b are arranged on the opposite side of the flow tube.
When the bias magnet is provided on the flow path tube side, the bias magnet and the magnet of the movable element magnetically repel or attract, and the movement of the movable element with respect to the flow rate is not performed smoothly, causing an error in the measured flow rate. This is because when measuring a very small flow rate, the moving element may not move due to magnetic repulsion or suction.
【００１５】マグネットどうしの磁気的な反発力や吸引
力はクーロンの法則からマグネット間の距離の２乗に反
比例するので、バイアスマグネットを移動子のマグネッ
トから遠ざけることにより上述したマグネットどうしの
磁気的な反発力や吸引力を格段に小とすることができ、
したがって、移動子の昇降を円滑に行うことができて微
小流量の測定であっても正確な流量測定を行うことがで
きる。The magnetic repulsive force and attractive force between the magnets are inversely proportional to the square of the distance between the magnets according to Coulomb's law. The repulsion and suction power can be significantly reduced,
Therefore, the moving element can be moved up and down smoothly, and accurate flow rate measurement can be performed even for a minute flow rate measurement.
【００１６】次に、上述のように構成された本実施態様
の面積流量計の作用を図４、５に基づいて説明する。移
動子３のマグネット２は上下がそれぞれＮ極、Ｓ極とな
るように設けてあるので、同マグネットの磁力線７の方
向は上半部７ａでは外側へ、下半部７ｂでは内側へ向か
っている。下限検知用の近接センサ４ａにおいてはバイ
アスマグネット６ａは流路管側、すなわち内側がＳ極、
流路管の反対側、すなわち外側がＮ極であるので、リー
ドスイッチ５ａを透過する磁力の向きは内側から外側へ
向かっている。また、上限検知用の近接センサ４ｂにお
いてはバイアスマグネット６ｂは流路管側、すなわち内
側がＮ極、流路管の反対側、すなわち外側がＳ極である
ので、リードスイッチ５ｂを透過する磁力の向きは外側
から内側へ向かっている。Next, the operation of the area flow meter according to the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. Since the magnet 2 of the mover 3 is provided so that the upper and lower portions are N pole and S pole, respectively, the magnetic force lines 7 of the magnet are directed outward in the upper half 7a and inward in the lower half 7b. . In the proximity sensor 4a for detecting the lower limit, the bias magnet 6a has an S pole on the side of the flow path tube, that is, the inner side.
Since the opposite side of the flow path tube, that is, the outside is the N pole, the direction of the magnetic force passing through the reed switch 5a is from the inside to the outside. Further, in the proximity sensor 4b for detecting the upper limit, the bias magnet 6b has the N-pole on the flow path tube side, that is, the inside is the N pole, and the opposite side of the flow path tube, that is, the S pole is on the outside. The direction is from outside to inside.
【００１７】次に、流体の流量変化に対する各近接セン
サ４ａ、４ｂの作用を、下限流量を検知する場合と上限
流量を検知する場合に分けて説明する。なお、図におい
て近接センサと反対側（図中左側）に生じる移動子のマ
グネットからの磁力線は近接センサに作用しないので、
図示を省略した。Next, the operation of each of the proximity sensors 4a and 4b with respect to the change in the flow rate of the fluid will be described separately for the case of detecting the lower limit flow rate and the case of detecting the upper limit flow rate. In addition, since the magnetic field lines from the magnet of the mover generated on the opposite side (left side in the figure) from the proximity sensor in the figure do not act on the proximity sensor,
Illustration is omitted.
【００１８】＜下限流量の検知＞流体の流量が減少する
と移動子３が流路管１内を降下し、移動子のマグネット
２の磁力線７は移動子とともに降下する。移動子３が下
限検知用の近接センサ４ａに近づくと、図４(a) に示す
ようにまず移動子のマグネット２からの磁力線７におけ
る下半部７ｂがリードスイッチ５ａに作用するが、磁力
線の下半部７ｂはバイアスマグネット６ａの磁力線の向
きと逆方向なので、リードスイッチ５ａは開いている。<Detection of Lower Limit Flow Rate> When the flow rate of the fluid decreases, the moving element 3 descends in the flow path tube 1, and the magnetic field lines 7 of the magnet 2 of the moving element fall with the moving element. When the movable element 3 approaches the proximity sensor 4a for detecting the lower limit, the lower half 7b of the magnetic field line 7 from the magnet 2 of the movable element first acts on the reed switch 5a as shown in FIG. The reed switch 5a is open because the lower half 7b is in the opposite direction to the direction of the magnetic field lines of the bias magnet 6a.
【００１９】さらに移動子３が降下すると、図４(b) に
示すように移動子のマグネット２からの磁力線７におけ
る上半部７ａがリードスイッチ５ａに作用し、磁力線の
上半部７ａはバイアスマグネット６ａの磁力線の向きと
同方向なので、両マグネットの磁力の和がリードスイッ
チの感動点Ｂ3 を超えるとリードスイッチ５ａが閉ざさ
れ、下限検知用の近接センサ４ａに接続された適宜の出
力装置から下限流量の警報等の信号が出力される。When the moving element 3 further descends, the upper half 7a of the magnetic field line 7 from the magnet 2 of the moving element acts on the reed switch 5a, as shown in FIG. since orientation in the same direction of the magnetic lines of force of the magnet 6a, the sum of the two magnet force closed the reed switch 5a exceeds excitement point B 3 of the reed switch, suitable output device connected to the proximity sensor 4a for lower limit detection Output a signal such as a warning of a lower limit flow rate.
【００２０】移動子がさらに下方へ遠ざかって移動子内
のマグネット２からの磁力が小となってもリードスイッ
チ５ａに作用する磁力は少なくともバイアスマグネット
からの磁力Ｂ2 となるので、開放点Ｂ1 を下回ることが
なく、リードスイッチは閉ざされた状態が維持される。[0020] Since the magnetic force from the magnet 2 of the moving element is in the further movement the child away downwards is force B 2 from at least the bias magnet magnetic force acting on the reed switch 5a also becomes small, opening point B 1 , And the reed switch remains closed.
【００２１】その後、流量が増加して移動子が流路管１
内を上昇し、図４(a) の状態まで復帰すると、移動子の
マグネット２からの磁力線７における下半部７ｂがリー
ドスイッチ５ａに作用し、磁力線の下半部７ｂはバイア
スマグネット６ａの磁力線の向きと逆方向となって両マ
グネットからの磁力を打ち消し合い、両マグネットから
の磁力の和がリードスイッチ５ａの開放点Ｂ1 を下回る
とリードスイッチ５ａが開かれ、下限検知用の近接セン
サ４ａに接続された適宜の出力装置から出力されていた
下限流量の警報等の信号が解除される。After that, the flow rate increases and the moving element is
4A, and returns to the state shown in FIG. 4A, the lower half 7b of the magnetic force line 7 from the magnet 2 of the moving element acts on the reed switch 5a, and the lower half 7b of the magnetic force line is the magnetic force line of the bias magnet 6a. cancel the magnetic force from both magnets become in a direction opposite direction, the sum of the magnetic force from both magnets is below the opening point B 1 of the reed switch 5a reed switch 5a is opened, the proximity sensor 4a for lower limit detection The signal such as the warning of the lower limit flow rate output from the appropriate output device connected to the controller is released.
【００２２】＜上限流量の検知＞流体の流量が増加する
と移動子３が流路管１内を上昇し、移動子のマグネット
２の磁力線７は移動子とともに上昇する。移動子３が上
限検知用の近接センサ４ｂに近づくと、図５(a) に示す
ようにまず移動子のマグネット２からの磁力線７におけ
る上半部７ａがリードスイッチ５ｂに作用するが、磁力
線の上半部７ｂはバイアスマグネット６ｂの磁力線の向
きと逆方向なので、リードスイッチ５ｂは開いている。<Detection of Upper Flow Rate> When the flow rate of the fluid increases, the moving element 3 rises in the flow path tube 1, and the magnetic field lines 7 of the magnet 2 of the moving element rise with the moving element. When the moving element 3 approaches the proximity sensor 4b for detecting the upper limit, the upper half 7a of the magnetic field line 7 from the magnet 2 of the moving element first acts on the reed switch 5b as shown in FIG. The reed switch 5b is open because the upper half 7b is in the opposite direction to the direction of the magnetic force lines of the bias magnet 6b.
【００２３】さらに移動子３が上昇すると、図５(b) に
示すように移動子のマグネット２からの磁力線７におけ
る下半部７ｂがリードスイッチ５ｂに作用し、磁力線の
下半部７ｂはバイアスマグネット６ｂの磁力線の向きと
同方向なので、両マグネットの磁力の和がリードスイッ
チの感動点Ｂ3 を超えるとリードスイッチ５ｂが閉ざさ
れ、上限検知用の近接センサ４ｂに接続された適宜の出
力装置から上限流量の警報等の信号が出力される。When the moving element 3 further rises, the lower half 7b of the magnetic field line 7 from the magnet 2 of the moving element acts on the reed switch 5b as shown in FIG. since orientation in the same direction of the magnetic lines of force of the magnet 6b, the sum of the two magnet force closed the reed switch 5b exceeds excitement point B 3 of the reed switch, suitable output device connected to the proximity sensor 4b for the upper limit detection Outputs a signal such as an alarm for the upper limit flow rate.
【００２４】移動子がさらに上方へ遠ざかって移動子内
のマグネット２からの磁力が小となってもリードスイッ
チ５ｂに作用する磁力は少なくともバイアスマグネット
からの磁力Ｂ2 となるので、開放点Ｂ1 を下回ることが
なく、リードスイッチは閉ざされた状態が維持される。Even if the moving element moves further upward and the magnetic force from the magnet 2 in the moving element becomes small, the magnetic force acting on the reed switch 5b is at least the magnetic force B 2 from the bias magnet, and therefore the open point B 1 , And the reed switch remains closed.
【００２５】その後、流量が減少して移動子が流路管１
内を降下し、図５(a) の状態まで戻ると、移動子のマグ
ネット２からの磁力線７における上半部７ａがリードス
イッチ５ｂに作用し、磁力線の上半部７ａはバイアスマ
グネット６ｂの磁力線の向きと逆方向となって両マグネ
ットからの磁力を打ち消し合い、両マグネットからの磁
力の和がリードスイッチ５ｂの開放点Ｂ1 を下回るとリ
ードスイッチ５ｂが開かれ、上限検知用の近接センサ４
ｂに接続された適宜の出力装置から出力されていた上限
流量の警報等の信号が解除される。After that, the flow rate decreases and the moving element is
5 (a), the upper half 7a of the magnetic field line 7 from the magnet 2 of the moving element acts on the reed switch 5b, and the upper half 7a of the magnetic field line becomes the magnetic field line of the bias magnet 6b. of a direction opposite direction cancel the magnetic force from both magnets and the sum of the magnetic force from both magnets is below the opening point B 1 of the reed switch 5b reed switch 5b is opened, the proximity sensor 4 for upper limit detection
The signal such as the alarm of the upper limit flow rate output from the appropriate output device connected to b is released.
【００２６】上述した実施態様においては移動子３のマ
グネット２を上下がそれぞれＮ極、Ｓ極となるように設
けてあるが、各近接センサ４ａ、４ｂにおけるバイアス
マグネットの磁極を反対にすれば、移動子のマグネット
２の磁極も反対にすることができる。In the above-described embodiment, the magnet 2 of the mover 3 is provided so that the upper and lower portions have an N pole and an S pole, respectively. However, if the magnetic poles of the bias magnets in the proximity sensors 4a and 4b are reversed, The magnetic poles of the magnet 2 of the mover can also be reversed.
【００２７】また、移動子３を軸線回りに回転しないよ
うに設けた場合には、移動子内のマグネット２の磁極を
横向きに配設することもでき、例えば図６、７に示す第
２実施態様のように左右がそれぞれＳ極、Ｎ極となるよ
うにしてもよく、この第２実施態様の場合の作用を説明
する。When the moving member 3 is provided so as not to rotate around the axis, the magnetic poles of the magnet 2 in the moving member can be arranged laterally. For example, the second embodiment shown in FIGS. The left and right sides may be S poles and N poles, respectively, as in the embodiment. The operation of the second embodiment will be described.
【００２８】なお、第２実施態様においては下限および
上下検知用の各近接センサ４ａ、４ｂにおけるバイアス
マグネット６ａ、６ｂの磁極の向きはともに流路管側、
すなわち内側がＳ極、流路管の反対側、すなわち外側が
Ｎ極となるように配設してある。In the second embodiment, the directions of the magnetic poles of the bias magnets 6a and 6b in each of the proximity sensors 4a and 4b for detecting the lower limit and the up and down direction are both set to the flow path tube side.
That is, they are arranged so that the S pole is on the inside and the opposite side of the flow path tube, that is, the N pole is on the outside.
【００２９】＜下限流量の検知＞流体の流量が減少する
と移動子８が流路管１内を降下し、移動子８が下限検知
用の近接センサ４ａに近づくと、図６(a) に示すよう
に、まず移動子のマグネット９からの磁力線１０におけ
る下部１０ｃがリードスイッチ５ａに作用するが、磁力
線の下部１０ｃはバイアスマグネット６ａの磁力線の向
きと逆方向なので、リードスイッチ５ａは開いている。<Detection of Lower Limit Flow Rate> When the flow rate of the fluid decreases, the moving element 8 descends in the flow path pipe 1 and, when the moving element 8 approaches the proximity sensor 4a for detecting the lower limit, FIG. As described above, first, the lower portion 10c of the magnetic force line 10 from the magnet 9 of the mover acts on the reed switch 5a, but since the lower portion 10c of the magnetic force line is in the direction opposite to the direction of the magnetic force line of the bias magnet 6a, the reed switch 5a is open.
【００３０】さらに移動子８が降下すると、図６(b) に
示すように移動子のマグネット９からの磁力線１０にお
ける中央部１０ｂがリードスイッチ５ａに作用し、磁力
線の中央部１０ｂはバイアスマグネット６ａの磁力線の
向きと同方向なので、両マグネットの磁力の和がリード
スイッチの感動点Ｂ3 を超えるとリードスイッチ５ａが
閉ざされ、下限検知用の近接センサ４ａに接続された適
宜の出力装置から下限流量の警報等の信号が出力され
る。When the moving element 8 further descends, as shown in FIG. 6 (b), the central portion 10b of the magnetic field line 10 from the magnet 9 of the moving element acts on the reed switch 5a, and the central portion 10b of the magnetic field line becomes the bias magnet 6a. because orientation and a same direction of the magnetic field lines, the sum of the two magnet force closed the reed switch 5a exceeds excitement point B 3 of the reed switch, the lower limit of an appropriate output device connected to the proximity sensor 4a for lower limit detection A signal such as a flow rate alarm is output.
【００３１】その後、流量が増加して移動子が流路管１
内を上昇し、図６(a) の状態まで復帰すると、移動子の
マグネット９からの磁力線１０における下部１０ｃがリ
ードスイッチ５ａに作用し、磁力線の下部１０ｃはバイ
アスマグネット６ａの磁力線の向きと逆方向となって両
マグネットからの磁力を打ち消し合い、両マグネットか
らの磁力の和がリードスイッチ５ａの開放点Ｂ1 を下回
るとリードスイッチ５ａが開かれ、下限検知用の近接セ
ンサ４ａに接続された適宜の出力装置から出力されてい
た下限流量の警報等の信号が解除される。Thereafter, the flow rate increases and the moving element is
6A, and returns to the state shown in FIG. 6A, the lower portion 10c of the magnetic force line 10 from the magnet 9 of the moving element acts on the reed switch 5a, and the lower portion 10c of the magnetic force line is opposite to the direction of the magnetic force line of the bias magnet 6a. cancel the magnetic force from both magnets become direction, the reed switch 5a below the opening point B 1 of the sum of the magnetic force reed switch 5a from both the magnet is opened, it is connected to the proximity sensor 4a for lower limit detection The signal such as the lower limit flow rate alarm output from the appropriate output device is released.
【００３２】＜上限流量の検知＞流体の流量が増加する
と移動子８が流路管１内を上昇し、移動子８が上限検知
用の近接センサ４ｂに近づくと、図７(a) に示すように
まず移動子のマグネット９からの磁力線１０における上
部１０ａがリードスイッチ５ｂに作用するが、磁力線の
上部１０ｂはバイアスマグネット６ｂの磁力線の向きと
逆方向なので、リードスイッチ５ｂは開いている。<Detection of upper limit flow rate> When the flow rate of the fluid increases, the moving element 8 rises in the flow path tube 1, and when the moving element 8 approaches the proximity sensor 4b for detecting the upper limit, FIG. As described above, the upper portion 10a of the magnetic force line 10 from the magnet 9 of the mover acts on the reed switch 5b, but the upper portion 10b of the magnetic force line is in a direction opposite to the direction of the magnetic force line of the bias magnet 6b, so the reed switch 5b is open.
【００３３】さらに移動子８が上昇すると、図７(b) に
示すように移動子のマグネット９からの磁力線１０にお
ける中央部１０ｂがリードスイッチ５ｂに作用し、磁力
線の中央部１０ｂはバイアスマグネット６ｂの磁力線の
向きと同方向なので、両マグネットの磁力の和がリード
スイッチの感動点Ｂ3 を超えるとリードスイッチ５ｂが
閉ざされ、上限検知用の近接センサ４ｂに接続された適
宜の出力装置から上限流量の警報等の信号が出力され
る。When the moving element 8 further rises, as shown in FIG. 7 (b), the central portion 10b of the magnetic force line 10 from the magnet 9 of the moving element acts on the reed switch 5b, and the central portion 10b of the magnetic force line is connected to the bias magnet 6b because orientation and a same direction of the magnetic field lines, the sum of the two magnet force closed the reed switch 5b exceeds excitement point B 3 of the reed switch, the upper limit of an appropriate output device connected to the proximity sensor 4b for the upper limit detection A signal such as a flow rate alarm is output.
【００３４】その後、流量が減少して移動子が流路管１
内を降下し、図７(a) の状態まで戻ると、移動子のマグ
ネット９からの磁力線１０における上部１０ａがリード
スイッチ５ｂに作用し、磁力線の上部１０ａはバイアス
マグネット６ｂの磁力線の向きと逆方向となって両マグ
ネットからの磁力を打ち消し合い、両マグネットからの
磁力の和がリードスイッチ５ｂの開放点Ｂ1 を下回ると
リードスイッチ５ｂが開かれ、上限検知用の近接センサ
４ｂに接続された適宜の出力装置から出力されていた上
限流量の警報等の信号が解除される。After that, the flow rate decreases and the moving element is
7 (a), the upper part 10a of the magnetic force line 10 from the magnet 9 of the moving element acts on the reed switch 5b, and the upper part 10a of the magnetic force line is opposite to the direction of the magnetic force line of the bias magnet 6b. cancel the magnetic force from both magnets become direction, the reed switch 5b below the opening point B 1 of the sum of the magnetic force reed switch 5b from both the magnet is opened, it is connected to the proximity sensor 4b for the upper limit detection The signal such as the alarm of the upper limit flow rate output from the appropriate output device is released.
【００３５】上述した第２実施態様においては移動子８
のマグネット９を左右がそれぞれＳ極、Ｎ極となるよう
に設けてあるが、各近接センサ４ａ、４ｂにおけるバイ
アスマグネットの磁極を反対にすれば、移動子のマグネ
ット９の磁極も反対にすることができる。In the second embodiment described above, the moving element 8
Are provided so that the left and right magnet poles are S pole and N pole respectively. If the magnetic poles of the bias magnets in the respective proximity sensors 4a and 4b are reversed, the magnetic poles of the magnet 9 of the mover are also reversed. Can be.
【００３６】なお、上記各実施態様における移動子のマ
グネットおよびバイアスマグネットの磁極の向きは、移
動子位置と近接センサとの位置関係に応じて各種のバリ
エーションがあり、必ずしも上記各実施態様のとおりに
磁極の向きを設定する必要はない。また、上述した各実
施態様では移動子内にマグネットを設けてあるが、移動
子自体をマグネットで構成することもできる。The orientations of the magnetic poles of the magnet of the moving element and the bias magnet in each of the above embodiments have various variations depending on the positional relationship between the position of the moving element and the proximity sensor. There is no need to set the orientation of the magnetic pole. Further, in each of the above-described embodiments, the magnet is provided in the movable element, but the movable element itself may be configured by a magnet.
【００３７】さらに、上述した実施態様では流路管１を
上方へ拡径するテーパー管で構成し、流体が下方から上
方へ流れるようにしてあるが、流路管を下方へ拡径する
テーパー管で構成し、移動子の見かけ比重が流体よりも
小となるようにして流体が上方から下方へ流れるように
してもよく、この場合には上述した実施態様の下限流量
検知用の近接センサを上限流量検知用の近接センサとし
て、上限流量検知用の近接センサを下限流量検知用の近
接センサとしてそのまま使用することができる。また、
移動子をテーパー状に形成するとともに流路管内にオリ
フィスを設けたり、移動子の流体の流れ方向下流側に圧
縮ばねを設けた場合にはストレートな流路管を使用する
こともできる。Further, in the above-described embodiment, the flow pipe 1 is constituted by a taper pipe whose diameter is increased upward, so that the fluid flows upward from below. The fluid may flow from above to below by making the apparent specific gravity of the moving element smaller than that of the fluid. In this case, the proximity sensor for detecting the lower flow rate in the above-described embodiment is set to the upper limit. As the proximity sensor for detecting the flow rate, the proximity sensor for detecting the upper flow rate can be used as it is as the proximity sensor for detecting the lower flow rate. Also,
When the movable element is formed in a tapered shape and an orifice is provided in the flow path pipe, or when a compression spring is provided on the downstream side in the flow direction of the fluid of the movable element, a straight flow path pipe can be used.
【００３８】さらに、上述した実施態様では流路管を透
光性のもので構成して移動子の位置を外部から目視する
ことにより流量を測定するものとしてあるが、移動子の
位置を検出するには目視するほかに磁気カップリング等
各種の手段があり、その場合には流路管を透光性のもの
で構成する必要はない。Further, in the above-described embodiment, the flow path tube is made of a light-transmitting material, and the flow rate is measured by visually observing the position of the movable element from the outside. However, the position of the movable element is detected. There are various means such as magnetic coupling in addition to visual observation. In such a case, it is not necessary to constitute the flow path tube with a light-transmitting one.
【００３９】また、上述した実施態様では下限流量と上
限流量をともに検知するように構成してあるが、必要に
応じて下限流量検知用の近接センサあるいは上限流量検
知用の近接センサのうちいずれか一方だけを設けて下限
流量あるいは上限流量だけを検知する場合もあるし、検
知すべき流量は下限流量や上限流量でなく、その他所要
の流量を検知するようにしてもよい。In the embodiment described above, both the lower limit flow rate and the upper limit flow rate are detected. If necessary, either the proximity sensor for detecting the lower flow rate or the proximity sensor for detecting the upper flow rate may be used. There is a case where only one of them is provided to detect only the lower limit flow rate or the upper limit flow rate, and the flow rate to be detected is not the lower limit flow rate or the upper limit flow rate, but may be a required flow rate.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明に係る面積流量計はバイアスマグ
ネットを備える近接センサを備えているので、流体の流
量が所要の値、例えば下限あるいは上限流量に達したこ
とを正確に検知することができ、しかも近接センサのリ
ードスイッチは移動子が近接センサから遠ざかっても流
量が下限を下回り、あるいは上限を超えている間はリー
ドスイッチの開閉状態が保持され、誤作動を生じるおそ
れは殆どない。Since the area flow meter according to the present invention is provided with the proximity sensor having the bias magnet, it is possible to accurately detect that the flow rate of the fluid has reached a required value, for example, a lower limit or an upper limit flow rate. In addition, the reed switch of the proximity sensor maintains the open / closed state of the reed switch even when the moving element moves away from the proximity sensor while the flow rate is below the lower limit or exceeds the upper limit, and there is almost no possibility of malfunction.
【００４１】また、近接センサにおけるリードスイッチ
は流路管側に設けられていて検知感度が良好であり、し
かもバイアスマグネットは流路管の反対側に設けられて
いるので、バイアスマグネットと移動子のマグネットと
が磁気的に反発あるいは吸引されにくく、バイアスマグ
ネットの磁力が移動子の動きを妨げることが殆どなくて
微小流量用の面積流量計においても正確に流量の測定お
よび所要流量の検知を行うことができる。Further, the reed switch of the proximity sensor is provided on the side of the flow path tube and has good detection sensitivity, and the bias magnet is provided on the opposite side of the flow path pipe. The magnet and the magnet are hardly repelled or attracted, and the magnetic force of the bias magnet hardly hinders the movement of the mover, so that the flow rate can be accurately measured and the required flow rate detected even with an area flow meter for minute flow rates. Can be.
【図１】本発明に係る面積流量計の第１実施態様を示す
縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an area flow meter according to the present invention.
【図２】同上の一部拡大縦断面図。FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the above.
【図３】リードスイッチの開閉動作と磁力の関係を示す
グラフ。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a reed switch opening / closing operation and a magnetic force.
【図４】第１実施態様の面積流量計によって下限流量を
検知する場合の移動子の位置と磁力線の関係を示す縦断
面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the relationship between the position of the moving element and the lines of magnetic force when the lower limit flow rate is detected by the area flow meter of the first embodiment.
【図５】第１実施態様の面積流量計によって上限流量を
検知する場合の移動子の位置と磁力線の関係を示す縦断
面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the relationship between the position of the moving element and the lines of magnetic force when the upper limit flow rate is detected by the area flow meter of the first embodiment.
【図６】第２実施態様の面積流量計によって下限流量を
検知する場合の移動子の位置と磁力線の関係を示す縦断
面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the relationship between the position of the moving element and the lines of magnetic force when the lower limit flow rate is detected by the area flow meter of the second embodiment.
【図７】第３実施態様の面積流量計によって上限流量を
検知する場合の移動子の位置と磁力線の関係を示す縦断
面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the relationship between the position of a moving element and the lines of magnetic force when the upper limit flow rate is detected by the area flow meter according to the third embodiment.
１ 流路管 １ａ 流入口 １ｂ 流出口 ２ 移動子のマグネット ３ 移動子 ４ａ 下限流量検知用の近接センサ ４ｂ 上限流量検知用の近接センサ ５ａ、５ｂ リードスイッチ ６ａ、６ｂ バイアスマグネット ７ 移動子のマグネットからの磁力線 ８ 移動子 ９ 移動子のマグネット １０ 移動子のマグネットからの磁力線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path pipe 1a Inflow port 1b Outflow port 2 Magnet of mover 3 Mover 4a Proximity sensor for lower flow rate detection 4b Proximity sensor for upper flow rate detection 5a, 5b Reed switch 6a, 6b Bias magnet 7 From magnet of mover Magnetic field lines of 8 Moving element 9 Magnet of moving element 10 Magnetic field lines from magnet of moving element
Claims (1)
る移動子を備え、前記流路管の外部に磁気式近接センサ
を備え、同磁気式近接センサは、通常は開いているが所
定の値を超える磁力を検知すると閉ざされるリードスイ
ッチと、同リードスイッチが閉ざされる感動点と同リー
ドスイッチが開かれる開放点との間の強さの磁力をリー
ドスイッチに透過せしめるバイアスマグネットとを備
え、前記磁気式近接センサを、リードスイッチが流路管
と近い側に、バイアスマグネットが流路管と遠い側とな
るように流路管の外側に設けてなる面積流量計。A moving member having a magnet is provided in a flow path pipe of a fluid to be measured, and a magnetic proximity sensor is provided outside the flow path pipe. A reed switch that is closed when a magnetic force exceeding the value is detected, and a bias magnet that allows the reed switch to transmit a magnetic force of a strength between a moving point at which the reed switch is closed and an open point at which the reed switch is opened, An area flowmeter wherein the magnetic proximity sensor is provided outside the flow passage tube such that the reed switch is on the side near the flow passage tube and the bias magnet is on the far side from the flow passage tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28783597A JP3201594B2 (en) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Area flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28783597A JP3201594B2 (en) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Area flow meter |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11108710A JPH11108710A (en) | 1999-04-23 |
| JP3201594B2 true JP3201594B2 (en) | 2001-08-20 |
Family
ID=17722389
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP28783597A Expired - Lifetime JP3201594B2 (en) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Area flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201594B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7130699B2 (en) * | 2020-05-28 | 2022-09-05 | 大光電気株式会社 | Reed switch control device and push button switch provided with the same |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP28783597A patent/JP3201594B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11108710A (en) | 1999-04-23 |
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