JP3443007B2 - Electromagnetic flow meter - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性流体、特に
高温流体やスラリー流体などの流体の流量を測定する電
磁流量計に関し、更に詳しくは高速矩形波励磁方式の電
磁流量計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic flowmeter for measuring the flow rate of a conductive fluid, particularly a fluid such as a high temperature fluid or a slurry fluid, and more particularly to a high-speed rectangular wave excitation type electromagnetic flowmeter. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】電磁流量計における励磁コイルの励磁方
式としては、矩形波励磁方式と、高速矩形波励磁方式の
２方式がある。矩形波励磁方式は、５０〜６０Ｈｚ以下
の低周波数で励磁コイルを励磁するもので、ゼロ点の安
定性がよく、また低消費電力型であるという優れた特長
を有し、現在主流をなしている。2. Description of the Related Art There are two methods for exciting an exciting coil in an electromagnetic flowmeter: a rectangular wave exciting method and a high speed rectangular wave exciting method. The rectangular wave excitation method excites an exciting coil at a low frequency of 50 to 60 Hz or less, has excellent zero point stability and low power consumption type, and is currently in the mainstream. There is.

【０００３】しかしながら、この矩形波励磁方式は、被
測定流体のスラリー濃度が高い場合、流体ノイズ（スラ
リーによる電極の機械的損傷、電気化学的腐蝕等によっ
て発生するノイズ）が大きく、Ｓ／Ｎ比が低下し出力が
不安定になるという問題があった。このノイズは低周波
数ほどレベルが高い１／ｆノイズ特性をもち、その１／
ｆノイズの周波数領域は励磁周波数と重なるため、矩形
波励磁方式ではノイズを除去できない。However, in this rectangular wave excitation method, when the slurry concentration of the fluid to be measured is high, fluid noise (noise generated by mechanical damage to the electrode by the slurry, electrochemical corrosion, etc.) is large, and the S / N ratio is high. However, there was a problem that the output became unstable and the output became unstable. This noise has a 1 / f noise characteristic in which the level becomes lower as the frequency becomes lower.
Since the frequency range of f noise overlaps with the excitation frequency, noise cannot be removed by the rectangular wave excitation method.

【０００４】高速矩形波励磁方式は、矩形波励磁方式の
もつゼロ点の安定性という長所を生かしながら、従来よ
り高い周波数で励磁コイルを励磁し、信号をサンプリン
グする方式である。すなわち、この方式はノイズの１／
ｆ領域から信号周波数を分離するために励磁周波数を１
／ｆノイズが最小となる周波数より大きくしたもので、
ｆ／ｆ_ex＝６以上の周波数帯域でホワイトノイズが支配
的になるノイズ特性に着目して設定される（例：１００
Ｈｚ〜２００Ｈｚ）。The high-speed rectangular wave excitation method is a method in which the excitation coil is excited at a higher frequency than in the past and a signal is sampled while taking advantage of the stability of the zero point of the rectangular wave excitation method. That is, this method is 1 /
The excitation frequency is set to 1 to separate the signal frequency from the f region.
/ F is greater than the frequency where the noise is minimum,
It is set by focusing on the noise characteristic in which white noise is dominant in the frequency band of f / f _ex = 6 or more (example: 100
Hz to 200 Hz).

【０００５】図５および図６に小口径の測定管を備えた
高速矩形波励磁方式の電磁流量計の従来例を示す。これ
らの図において、１はステンレス等の非磁性材からなる
丸棒を切削加工することにより形成された小口径の測定
管で、この測定管１の周面にはそれぞれ一対からなる励
磁コイル２と電極３が取付けられている。一対の励磁コ
イル２は両端にフランジ４ａを一体的に備えたコア４に
巻回され、測定管１の外周に上下に対向するように形成
したコイル取付穴５にそれぞれ配設されており、通電に
よって励磁されると被測定流体６の流れ方向と直交する
方向の磁束φを発生させる。一対の電極３は、前記測定
管１の周面の軸線方向中央部に左右方向において対向す
るように貫通して形成した電極用穴７にそれぞれ取付け
られることにより前記励磁コイル２による磁束φと直交
し、先端面が測定管１の管路８内に臨むことにより被測
定流体６との接液面を形成している。FIG. 5 and FIG. 6 show a conventional example of a high-speed rectangular wave excitation type electromagnetic flowmeter equipped with a small-diameter measuring tube. In these figures, reference numeral 1 denotes a small-diameter measuring tube formed by cutting a round bar made of non-magnetic material such as stainless steel. The electrode 3 is attached. The pair of exciting coils 2 are wound around a core 4 integrally provided with flanges 4a at both ends, and are respectively arranged in coil mounting holes 5 formed so as to vertically face each other on the outer circumference of the measuring tube 1, and are energized. When excited by, a magnetic flux φ in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid 6 to be measured is generated. The pair of electrodes 3 are respectively attached to the electrode holes 7 formed so as to penetrate in the central portion of the circumferential surface of the measuring tube 1 in the axial direction so as to oppose each other in the left-right direction, and are orthogonal to the magnetic flux φ generated by the exciting coil 2. Then, the front end surface faces the inside of the conduit 8 of the measuring tube 1 to form a liquid contact surface with the fluid to be measured 6.

【０００６】また、測定管１の管路８を形成する内周面
には、電気的絶縁性と耐食性をもたせるためにＰＦＡ
（パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、
ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ネオプレン等から
なるライニング９が内張りされている。なお、１０は一
端が電極３に接続された信号リード線で、この信号リー
ド線１０は９０°ノイズの発生を防止するために前記測
定管１の外周に沿って測定管１の軸線と直交するように
立ち上げられ、図示しない変換器に接続されている。Further, the inner peripheral surface forming the conduit 8 of the measuring tube 1 is made of PFA in order to have electrical insulation and corrosion resistance.
(Perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin),
A lining 9 made of PTFE (tetrafluoroethylene resin), neoprene or the like is lined. Reference numeral 10 is a signal lead wire whose one end is connected to the electrode 3. The signal lead wire 10 is orthogonal to the axis of the measuring tube 1 along the outer circumference of the measuring tube 1 in order to prevent generation of 90 ° noise. Is started up and connected to a converter (not shown).

【０００７】このような構造において、一対の励磁コイ
ル２に通電し、これらを励磁することにより、測定管１
内に被測定流体６の流れ方向と直交する方向の磁界を発
生させる。磁界が発生すると、電磁誘導により磁界の方
向と被測定流体６の流れの方向の双方に対して直交する
方向の起電力が流速および励磁電流に比例して発生し、
この起電力を一対の電極３によって取出し、信号リード
線１０によって変換器に導き、増幅、演算処理すること
により被測定流体６の流量を測定することができる。な
お、図７（ａ）、（ｂ）に矩形波励磁方式と高速矩形波
励磁方式の励磁電流、電極電圧およびサンプル信号を示
す。In such a structure, by energizing a pair of exciting coils 2 and exciting them, the measuring tube 1
A magnetic field in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid to be measured 6 is generated therein. When a magnetic field is generated, an electromotive force in a direction orthogonal to both the magnetic field direction and the flow direction of the fluid under measurement 6 is generated by electromagnetic induction in proportion to the flow velocity and the exciting current,
The flow rate of the fluid 6 to be measured can be measured by taking out this electromotive force by the pair of electrodes 3, guiding it to the converter by the signal lead wire 10, amplifying it, and performing arithmetic processing. 7 (a) and 7 (b) show the excitation current, electrode voltage, and sample signal of the rectangular wave excitation method and the high-speed rectangular wave excitation method.

【０００８】しかしながら、高速矩形波励磁方式は、高
周波励磁を行ったとき、励磁電流の立ち上がり、立ち下
がりによる磁束微分ノイズの影響が大きいため、実際の
磁束は高速に立ち上がらず、定常領域が確保できないう
ちに極性が切り替わってしまうと信号を正しく取り出せ
ないという問題があって、実際には高速励磁に限界があ
った。この磁束微分ノイズは、図７（ｃ）に示す電極電
圧の立ち上がり、立ち下がりに見られるスパイク性電圧
部分Ｂであり、測定誤差となる。磁束微分ノイズの主な
発生原因は、測定管１やコア４等の導電材料に磁束が流
れるときに発生する渦電流１５に起因しているものと考
えられている。すなわち、測定管１の場合は非磁性材で
はあるが金属製であると、図５および図６に破線で示す
ように渦電流１５が励磁コイル２の周囲に発生する。こ
の渦電流１５は励磁周波数が高くなる程大きくなる。こ
のような渦電流１５が発生すると、被測定流体６中に励
磁コイル２による磁界の方向とは逆の方向の磁界が発生
して励磁コイル２による磁界を弱めてしまう。同様に、
コア４およびそのフランジ４ａについても鉄等の磁性材
からなる金属によって製作されているので、渦電流１
５’が発生し磁界を弱めてしまう。However, in the high-speed rectangular wave excitation method, when high-frequency excitation is performed, the influence of the magnetic flux differential noise due to the rise and fall of the excitation current is large, so the actual magnetic flux does not rise at a high speed, and the steady region cannot be secured. There was a problem that the signal could not be taken out correctly when the polarity was switched, and there was a limit to the high-speed excitation in practice. This magnetic flux differential noise is a spiked voltage portion B seen at the rise and fall of the electrode voltage shown in FIG. 7C, which causes a measurement error. It is considered that the main cause of the magnetic flux differential noise is caused by the eddy current 15 generated when the magnetic flux flows through the conductive material such as the measuring tube 1 and the core 4. That is, in the case of the measuring tube 1, if it is a non-magnetic material but made of metal, an eddy current 15 is generated around the exciting coil 2 as shown by broken lines in FIGS. 5 and 6. The eddy current 15 increases as the excitation frequency increases. When such an eddy current 15 is generated, a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field of the exciting coil 2 is generated in the fluid to be measured 6 and the magnetic field of the exciting coil 2 is weakened. Similarly,
Since the core 4 and its flange 4a are also made of a metal made of a magnetic material such as iron, eddy current 1
5'is generated and weakens the magnetic field.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記したように高速矩
形波励磁方式においては、測定管１、コア４等に発生す
る渦電流１５、１５’に起因して磁束微分ノイズが発生
するため、励磁波形が高速で立ち上がらず、そのため十
分に立ち上がらないうちに極性が切り替わってしまうと
信号が正しく取り出せないという問題があった。As described above, in the high-speed rectangular wave excitation method, magnetic flux differential noise is generated due to the eddy currents 15 and 15 'generated in the measuring tube 1, the core 4, etc. The waveform does not rise at a high speed, so if the polarity changes before it rises sufficiently, there is a problem that the signal cannot be extracted correctly.

【００１０】渦電流の防止対策としては、測定管１の場
合、ステンレス等の非磁性材からなる金属で製作する代
わりにセラミックス等の非導電材で製作することにより
解決することができる。一方、コア４およびそのフラン
ジ４ａについては磁気回路として機能させるために鉄等
の磁性材料で製作する必要がある。そのため、測定管１
のように非導電材で製作することができず、渦電流１
５’の発生を完全には防止することができなかった。こ
の渦電流１５’は、フランジ４ａの表面に沿って発生す
る。As a measure for preventing the eddy current, the measuring tube 1 can be solved by using a non-conductive material such as ceramics instead of a metal made of a non-magnetic material such as stainless steel. On the other hand, the core 4 and its flange 4a must be made of a magnetic material such as iron in order to function as a magnetic circuit. Therefore, measuring tube 1
Eddy current 1
It was not possible to completely prevent the occurrence of 5 '. This eddy current 15 'is generated along the surface of the flange 4a.

【００１１】そこで、本発明者はコア４とフランジ４ａ
に発生する渦電流１５’の強度および磁束φへの影響に
ついて測定した結果、一対のフランジ４ａのうち特に測
定管１側のフランジ４ａに発生する渦電流１５’が磁束
φに影響を及ぼすことを確認した。また、この測定管１
側のフランジ４ａを非導電材によって形成したコアを用
いて実験を行った結果、渦電流１５’の発生を著しく軽
減することができ、しかも磁束φには殆ど影響を与えな
いことを確認した。Therefore, the present inventor has made the core 4 and the flange 4a.
As a result of measuring the strength of the eddy current 15 ′ generated in the above and the influence on the magnetic flux φ, it is found that the eddy current 15 ′ generated particularly in the flange 4a on the side of the measuring tube 1 among the pair of flanges 4a influences the magnetic flux φ. confirmed. Also, this measuring tube 1
As a result of an experiment using a core in which the side flange 4a is made of a non-conductive material, it was confirmed that the generation of the eddy current 15 'can be significantly reduced and that the magnetic flux φ is hardly affected.

【００１２】本発明は上記した従来の問題および実験結
果に基づいてなされたもので、その目的とするところ
は、コア部における渦電流に起因する損失を軽減するこ
とにより高周波励磁を行ったとき励磁電流の立ち上が
り、立ち下がりによる磁束微分ノイズの影響が少なく、
安定したゼロ点を得ることができ、耐ノイズ性を向上さ
せるようにした電磁流量計を提供することにある。The present invention has been made on the basis of the above-mentioned conventional problems and experimental results. The purpose of the present invention is to reduce the loss caused by the eddy current in the core portion when the high frequency excitation is performed. The influence of magnetic flux differential noise due to the rise and fall of the current is small,
An object is to provide an electromagnetic flow meter that can obtain a stable zero point and improve noise resistance.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、測定管と、この測定管に互いに対向す
るように配設された一対の電極と、コアに巻回され前記
測定管の外周に前記電極と直交するように配設された一
対の励磁コイルとを備え、１／ｆノイズが最小となる周
波数より大きな周波数で前記励磁コイルを励磁する電磁
流量計において、前記コアの両端にフランジをそれぞれ
設け、このフランジのうち少なくとも測定管側のフラン
ジを非導電材で形成したことを特徴とする。このような
構成においては、測定管側のフランジには渦電流が全く
発生しないので、コア部における渦電流損失を低減する
ことができる。したがって、高周波励磁を行ったとき、
励磁電流が速く立ち上がって磁束微分ノイズの影響が少
なく、より高速な励磁が可能となる。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a measuring tube, a pair of electrodes arranged to face each other on the measuring tube, and a core wound around a core. An electromagnetic flowmeter, comprising: a pair of exciting coils arranged on the outer periphery of a measuring tube so as to be orthogonal to the electrodes, and exciting the exciting coils at a frequency higher than a frequency at which 1 / f noise is minimized. Is provided at both ends thereof, and at least the flange on the side of the measuring pipe is formed of a non-conductive material. In such a configuration, no eddy current is generated in the flange on the measuring tube side, so that the eddy current loss in the core portion can be reduced. Therefore, when high frequency excitation is performed,
The exciting current rises quickly, the influence of magnetic flux differential noise is small, and faster excitation is possible.

【００１４】第２の発明は、上記第１の発明において、
一対のコアのフランジを可撓性を有する非導電材で形成
したことを特徴とする。このような構成においては、フ
ランジを測定管の外周面に沿って変形させることがで
き、鞍型の励磁コイルとすることができる。A second invention is the same as the first invention,
It is characterized in that the flanges of the pair of cores are formed of a flexible non-conductive material. In such a configuration, the flange can be deformed along the outer peripheral surface of the measuring pipe, and a saddle-type excitation coil can be obtained.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る電
磁流量計を小口径の測定管に適用した一実施の形態を示
す断面図である。なお、図中従来技術の欄で示した構成
部材等と同一のものについては同一符号をもって示し、
その説明を適宜省略する。図１において、測定管１は好
ましくはセラミックス等の非導電材によって製作され、
被測定流体の管路８を形成する内周面および両端面にＰ
ＦＡ、ＰＴＦＡ等のライニング材９がライニングされて
いる。測定管１の周面にはそれぞれ一対からなる励磁コ
イル２と電極３が取付けられている。一対の励磁コイル
２はコア４に巻回され、測定管１の外周に上下に対向す
るように形成したコイル取付穴５にそれぞれ配設されて
いる。一対の電極３は、前記測定管１の周面の軸線方向
中央部に左右方向において対向するように貫通して形成
した電極用穴７にそれぞれ取付けられることにより前記
励磁コイル２による磁束φと直交し、先端面が測定管１
の管路８内に臨むことにより被測定流体との接液面を形
成している。そして、このような測定管１は、磁気回路
を形成する磁性材製の外ケース１８内に収納されてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment in which the electromagnetic flow meter according to the present invention is applied to a measuring pipe having a small diameter. In the figure, the same components as those shown in the section of the prior art are denoted by the same reference numerals,
The description thereof will be appropriately omitted. In FIG. 1, the measuring tube 1 is preferably made of a non-conductive material such as ceramics,
P is formed on the inner peripheral surface and both end surfaces forming the conduit 8 for the fluid to be measured.
A lining material 9 such as FA or PTFA is lined. A pair of exciting coils 2 and electrodes 3 are attached to the peripheral surface of the measuring tube 1, respectively. The pair of exciting coils 2 are wound around a core 4 and are respectively disposed in coil mounting holes 5 formed on the outer circumference of the measuring tube 1 so as to face each other vertically. The pair of electrodes 3 are respectively attached to the electrode holes 7 formed so as to penetrate in the axial center of the peripheral surface of the measuring tube 1 so as to oppose each other in the left-right direction, and are orthogonal to the magnetic flux φ generated by the exciting coil 2. The tip surface is the measuring tube 1.
The liquid contact surface with the fluid to be measured is formed by facing the inside of the conduit 8. Then, such a measuring tube 1 is housed in an outer case 18 made of a magnetic material that forms a magnetic circuit.

【００１６】前記励磁コイル２が巻回されるコア４は、
電磁軟鉄等の磁性材によって丸棒体に形成され、両端に
フランジ４ａがそれぞれ一体的に取付けられている。こ
れらのフランジ４ａは、ＰＴＦＡ等の合成樹脂、セラミ
ックス、木材（チップを圧縮したものあるいはそれを合
成樹脂で固めたものでも可）等の非導電材によって形成
され、コア４の端部が圧入、またはかしめられることに
より一体的に取付けられている。The core 4 around which the exciting coil 2 is wound is
It is formed of a magnetic material such as electromagnetic soft iron into a round bar body, and flanges 4a are integrally attached to both ends thereof. These flanges 4a are made of a non-conductive material such as synthetic resin such as PTFA, ceramics, wood (compressed chip or solidified with synthetic resin may be used), and the end portion of the core 4 is press-fitted. Alternatively, they are integrally attached by being caulked.

【００１７】このような構造からなる電磁流量計におい
ては、測定管１とコア４の両端に設けられるフランジ４
ａを非導電材によって形成したので、励磁コイル２を高
周波励磁したとき、測定管１およびフランジ４ａの表面
には渦電流が全く発生せず、渦電流に起因する損失を低
減することができる。したがって、磁界が渦電流によっ
て弱められることがなく、また励磁電流が十分速く立ち
上がるため磁束微分ノイズの影響が少なく、安定したゼ
ロ点を得ることができ、より高い励磁周波数（４００〜
５００Ｈｚ）での励磁を可能にするとともに電磁流量計
の耐ノイズ性を向上させることができる。また、フラン
ジ４ａを非導電材によって形成しても磁束φへの影響が
きわめて小さく、実用上何等問題ない。In the electromagnetic flowmeter having such a structure, the flanges 4 provided at both ends of the measuring pipe 1 and the core 4 are provided.
Since a is formed of a non-conductive material, no eddy current is generated on the surfaces of the measuring tube 1 and the flange 4a when the exciting coil 2 is subjected to high frequency excitation, and the loss due to the eddy current can be reduced. Therefore, the magnetic field is not weakened by the eddy current, and since the exciting current rises sufficiently fast, the influence of the magnetic flux differential noise is small, a stable zero point can be obtained, and a higher exciting frequency (400 to
It is possible to excite at 500 Hz) and improve the noise resistance of the electromagnetic flowmeter. Further, even if the flange 4a is formed of a non-conductive material, the influence on the magnetic flux φ is extremely small, and there is no problem in practical use.

【００１８】ここで、本実施の形態においては、一対の
フランジ４ａを非導電材によって形成した例を示した
が、主として測定管１側のフランジ４ａに発生する渦電
流が磁束φに影響を及ぼすため、図２に示すように測定
管１側のフランジ４ａ（図において下側のフランジ）の
みを非導電材によって形成し、測定管１側とは反対側の
フランジ４ａをコア４と同一材料で一体に形成しても十
分な効果が得られる。また、測定管１がたとえステンレ
ス等の非磁性材で形成されているものであっても、少な
くとも測定管１側のフランジ４ａを非導電材によって形
成すれば、図５および図６に示した従来の電磁流量計に
較べて渦電流に起因する損失が少なく、より安定したゼ
ロ点と耐ノイズ性が得られることを確認した。Here, in the present embodiment, an example in which the pair of flanges 4a is formed of a non-conductive material is shown, but an eddy current generated mainly in the flange 4a on the side of the measuring tube 1 affects the magnetic flux φ. Therefore, as shown in FIG. 2, only the flange 4a on the measuring pipe 1 side (the lower flange in the drawing) is formed of a non-conductive material, and the flange 4a on the opposite side to the measuring pipe 1 side is made of the same material as the core 4. Even if they are formed integrally, a sufficient effect can be obtained. Even if the measuring tube 1 is formed of a non-magnetic material such as stainless steel, at least the flange 4a on the measuring tube 1 side is formed of a non-conductive material, the conventional method shown in FIGS. It was confirmed that the loss due to eddy current was smaller than that of the electromagnetic flowmeter of No. 1, and more stable zero point and noise resistance were obtained.

【００１９】一対のフランジ４ａを非導電材で形成する
と磁気回路としては機能しなくなるが、フランジ４ａは
励磁コイル２をコア４に巻回するときのガイドとしての
機能をも果たすため必要である。特に、高周波励磁方式
においては密度の高い巻き付けが要求されるため、フラ
ンジ４ａがないと巻き付けが難しくなり、所望の励磁コ
イル２を得ることができなくなるため必須のものであ
る。When the pair of flanges 4a is made of a non-conductive material, it does not function as a magnetic circuit, but the flange 4a is necessary because it also functions as a guide when the exciting coil 2 is wound around the core 4. Particularly, in the high-frequency excitation method, since winding with high density is required, winding becomes difficult without the flange 4a, and the desired exciting coil 2 cannot be obtained, which is essential.

【００２０】図３は本発明の他の実施の形態を示す要部
の断面図である。この実施の形態においては、鉄等の磁
性材からなるコア４の両端部に雄螺子部２０をそれぞれ
形成し、ＰＴＦＡ等の非導電材によって形成した一対の
フランジ４ａにねじ孔２１を形成し、このねじ孔２１に
前記雄螺子部２０を螺合することによりコア４と一対の
フランジ４ａを一体的に結合している。また、測定管１
側のフランジ４ａの外周面に雄螺子部２２を形成し、測
定管１のコイル取付穴５をねじ孔とし、このねじ孔に前
記雄螺子部２２を螺合することにより前記フランジ４ａ
を測定管１に固定している。このような構造において
は、圧入、接着剤等により取付ける場合に較べて励磁コ
イル２の取付け、取外し作業が容易であるという利点が
ある。FIG. 3 is a sectional view of a main portion showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, male screw portions 20 are formed at both ends of a core 4 made of a magnetic material such as iron, and screw holes 21 are formed in a pair of flanges 4a made of a non-conductive material such as PTFA. The core 4 and the pair of flanges 4a are integrally connected by screwing the male screw portion 20 into the screw hole 21. Also, measuring tube 1
A male screw portion 22 is formed on the outer peripheral surface of the flange 4a on the side, the coil mounting hole 5 of the measuring tube 1 is used as a screw hole, and the male screw portion 22 is screwed into this screw hole to form the flange 4a.
Is fixed to the measuring tube 1. Such a structure has an advantage that the excitation coil 2 can be easily attached and detached as compared with the case where the excitation coil 2 is attached by press fitting or an adhesive.

【００２１】図４（ａ）、（ｂ）は本発明を鞍型励磁コ
イルに適用した実施の形態を示す断面図である。測定管
の外周面に沿って配設される鞍型励磁コイルの場合は、
コア４に直接励磁コイル２を巻回する代わりに、コア４
に設けたボビン２５の外周面に励磁コイル２を巻回して
いる。ボビン２５としては、可撓性を有する非導電材に
よって形成され、磁性材からなるコア４が嵌合される
か、または成形によってコア４と一体に形成される。可
撓性を有する非導電材としては、ＰＴＦＡが用いられ
る。ボビン２５に励磁コイル２を巻回するとき、または
巻いた後に２００〜３００°Ｃ程度の熱を加えて励磁コ
イル２の心線を覆っている溶融温度が異なる二層のワニ
スのうち表面側の融点が低いワニスを溶かして固定す
る。この温度に耐えるものとしては、ＰＴＦＡが最適で
ある。また、鞍型励磁コイルの場合は、励磁コイル２を
巻回した後にボビン２５のフランジ２５ａを測定管の外
周面の曲率と一致するように変形させ、その後熱を加え
て鞍型とするため、可撓性を有していることが好まし
い。4A and 4B are sectional views showing an embodiment in which the present invention is applied to a saddle type exciting coil. In the case of a saddle type excitation coil arranged along the outer peripheral surface of the measuring tube,
Instead of winding the exciting coil 2 directly on the core 4,
The exciting coil 2 is wound around the outer peripheral surface of the bobbin 25 provided in the. The bobbin 25 is made of a non-conductive material having flexibility, and the core 4 made of a magnetic material is fitted therein, or is formed integrally with the core 4 by molding. PTFA is used as the flexible non-conductive material. When the exciting coil 2 is wound around the bobbin 25, or after being wound, heat of about 200 to 300 ° C. is applied to cover the core of the exciting coil 2 and the melting temperature is different. Melt and fix the varnish with a low melting point. PTFA is most suitable for withstanding this temperature. In the case of a saddle type exciting coil, since the exciting coil 2 is wound and then the flange 25a of the bobbin 25 is deformed so as to match the curvature of the outer peripheral surface of the measuring tube, and then heat is applied to form a saddle type. It is preferable to have flexibility.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電磁流
量計によれば、コアの両端に設けられる一対のフランジ
のうち少なくとも測定管側のフランジを非導電材によっ
て形成したので、渦電流の発生が少なく、したがって、
高周波励磁を行ったとき、励磁電流の立ち上がり、立ち
下がりによる磁束微分ノイズの影響が少なく、安定した
ゼロ点を得ることができ、より高い励磁周波数（４００
〜５００Ｈｚ）での励磁を可能にするとともに電磁流量
計の耐ノイズ性を向上させることができる。また、フラ
ンジを可撓性を有する非導電材で形成したので、測定管
の外周に沿ってフランジを鞍型に変形させることがで
き、鞍型励磁コイルを用いた大口径の電磁流量計に適用
することができる。As described above, according to the electromagnetic flowmeter of the present invention, at least the flange on the measuring tube side of the pair of flanges provided at both ends of the core is made of a non-conductive material, so that the eddy current Occurrence is low, therefore
When high-frequency excitation is performed, the influence of magnetic flux differential noise due to the rise and fall of the excitation current is small, a stable zero point can be obtained, and a higher excitation frequency (400
It is possible to excite at ~ 500 Hz) and improve the noise resistance of the electromagnetic flowmeter. Also, because the flange is made of a flexible non-conductive material, it can be deformed into a saddle type along the outer circumference of the measuring pipe, and is applied to a large-diameter electromagnetic flowmeter using a saddle type excitation coil. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明に係る電磁流量計の一実施の形態を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electromagnetic flow meter according to the present invention.

【図２】 コアとフランジの他の実施の形態を示す断面
図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the core and the flange.

【図３】 本発明の他の実施の形態を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図４】 （ａ）、（ｂ）はコアとフランジのさらに他
の実施の形態を示す断面図である。4A and 4B are cross-sectional views showing still another embodiment of the core and the flange.

【図５】 電磁流量計の従来例を示す外観斜視図であ
る。FIG. 5 is an external perspective view showing a conventional example of an electromagnetic flow meter.

【図６】 同電磁流量計の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of the same electromagnetic flow meter.

【図７】 （ａ）は矩形波励磁方式における励磁電流の
波形、（ｂ）は高速矩形波励磁方式における励磁電流の
波形、（ｃ）は電極電圧の波形、（ｄ）はサンプリング
信号のタイミングチャートである。7A is a waveform of an excitation current in a rectangular wave excitation method, FIG. 7B is a waveform of an excitation current in a high-speed rectangular wave excitation method, FIG. 7C is a waveform of an electrode voltage, and FIG. 7D is a timing of a sampling signal. It is a chart.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…測定管、２…励磁コイル、３…電極、４…コア、４
ａ…フランジ、５…コイル取付穴、６…被測定流体、７
…電極用穴、８…管路、９…ライニング、１０…信号リ
ード線、１５，１５’…渦電流、２５…ボビン、２５ａ
…フランジ。1 ... Measuring tube, 2 ... Excitation coil, 3 ... Electrode, 4 ... Core, 4
a ... Flange, 5 ... Coil mounting hole, 6 ... Fluid to be measured, 7
... Electrode hole, 8 ... Pipe line, 9 ... Lining, 10 ... Signal lead wire, 15, 15 '... Eddy current, 25 ... Bobbin, 25a
… Flange.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 測定管と、この測定管に互いに対向する
ように配設された一対の電極と、コアに巻回され前記測
定管の外周に前記電極と直交するように配設された一対
の励磁コイルとを備え、１／ｆノイズが最小となる周波
数より大きな周波数で前記励磁コイルを励磁する電磁流
量計において、 前記コアの両端にフランジをそれぞれ設け、このフラン
ジのうち少なくとも測定管側のフランジを非導電材で形
成したことを特徴とする電磁流量計。1. A measuring tube, a pair of electrodes arranged to face each other on the measuring tube, and a pair wound around a core so as to be orthogonal to the electrodes on the outer circumference of the measuring tube. In the electromagnetic flowmeter for exciting the exciting coil at a frequency higher than the frequency at which 1 / f noise is minimized, flanges are provided at both ends of the core, and at least the measuring pipe side of the flange is provided. An electromagnetic flowmeter characterized in that the flange is made of a non-conductive material. 【請求項２】 請求項１記載の電磁流量計において、 一対のフランジを可撓性を有する非導電材で形成したこ
とを特徴とする電磁流量計。2. The electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein the pair of flanges are formed of a flexible non-conductive material.