JPH02302624A - コーン型電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコーン型電磁流量計の改良に関する。

〔従来の技術〕

第７図に示すように流量計測パイプの内側に全体が紡錘
形で流れに直角な断面かほず円形のコーン１が流量計測
パイプ２と同軸に設けてあり、このコーン１の外径に沿
って適宜の円周角の範囲にコーン１の直径を隔てて磁極
Ａ、Ｂを設け、磁極Ａ、、Ｂの間にコア３に励磁コイル
４を巻いた磁気発生装置５を設けた内磁型のコーン型電
磁流量計が周知である（例えば実開昭５９−１７２３３
２号公報）。

か＼るコーン型電磁流量計の具体的構造の従来技術を第
７図と第８図に示す。

この従来技術では、コーンｌを流量計測パイプ２と同心
的に保持するために、コーン１の上流側と下流側の端部
にホルダーコーン６．７を設け、この両ホルダーで、コ
ーン１の両端を支持していた。　そして、流量計測パイ
プ２を囲んで外バイブ８が設けられ、外パイプ２の端部
にフランジ９．１０が固定されていた。

コーンｌの中央に配置されたコイル４に励磁電流を供給
するリード線１１は、コーンの一端（第７図では右端）
からホルダーコーン７のリブ７ａの中を通して流量計測
パイプ２の外側へ引出していた。

コイル４とリード線の水密を保つために、６個のＯリン
グによるシール構造が必要であった。

第１と第２の０リング１２．１３はコーン１の両端紡錘
形部分とホルダーコーン６と７との間のシール部に設け
られ、第３と第４のＯリング１４と１５は流量計測パイ
プ２とホルダーコーン６と７との間のシール部に設けら
れ、第５と第６の０リング１６と１７はホルダーコーン
６とフランジ９０間と、ホルダーコーン７とフランジ１
０との間のシール部にそれぞれ設けられていた。

（発明が解決しようとする課題〕 上記従来の技術では、リード線１１の水密を保つために
６個もの０リング１２〜１７を必要とし、構造が複雑に
なるだけでなく、０リングの溝加工を６箇所に行なう必
要があり、しかもその溝加工は精密さを要求されるとい
う問題点があった。

さらに又、コーン１を支持するホルダーコーンが重量物
で流量計を重（するばかりでなく、精密加工を要するた
め製作費が高くつ（という問題点があった。

上記に鑑み、このような問題点を解消できるコーン形電
磁流量計を提案するのが本発明の目的である。

（課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明のコーン形電磁流計
は、下記（ａ）乃至（ｊ）の構成要件を備えたことを特
徴とする。

（ａ）、流量計測パイプ（２）の内径より小さい外径を
有する円筒形で、かつ流量計測パイプ（２）と同心に配
置されたコーンパイプ（１９）。

ｂ）、磁性材料からなるコイルケースエンド（２０ｄ）
で一端が水密を保って閉塞され、全長が前記流量計測パ
イプ（２）の内径より小さく、かつ前記コーンパイプ（
１９）の外径より大きい円筒形のコイルケース（２０）
。

（ｃ）、コイルケースＱＯは、前記コイルケースエンド
（２０ｄ）で閉塞された一端がコーンパイプ（１９）の
はず外周に位置し、他端がコーンパイプの直径方向に明
けられた穴から突出して流路を横切ってさらに流量計測
パイプ（２）を水密的に貫通する。

（ｄ）、前記コイルケース（２０）の閉塞端にその一端
が嵌合して、その外径がコイルケース（２０）の外径と
同じで、コイルケース１２Φの延長線上に配置され、そ
の他端が流量計測パイプ（２）を水密的に貫通するは９
円柱形のコイルケースストッパ（２１）。

（ｅ）、前記コーンパイプ（１９）には、これに設けた
前記一対の穴の部分を囲んで磁極（Ａ）と（Ｂ）がそれ
ぞれ配設されている。

（ｆ）、前記コイルケース（２０）の内側には、一端が
前記コイルケースエンド（２０ｄ）に嵌合する鉄心（３
）と、この鉄心（３）に巻いたコイル（４）と、鉄心（
３）の他端に嵌合する磁性材料からなるコアエンド（３
ａ）とを配設して、コイルケースエンド（２０ｄ）とコ
アエンド（３ａ）とがそれぞれ前記磁極（Ｂ）と（Ａ）
とに対向配置されている。

（粉、コーンパイプ（１９）の上流側と下流側に嵌合さ
れた先端が砲弾形のコーンヘッド（２２）と（２３）。

（ハ）、コイルケース（２０）とコイルケースストッパ
（２１）の軸心を含む平面でかつ流量計測パイプ（２）
とコーンパイプ（１９）との間の流体通路にあって、コ
イルケース（２０）とコイルケースストッパ（２１）の
上流側と下流側に設けた板状の整流板（２４）と（２５
）。

（ｉ）　　整流板（２４）と（２５）は流量計側パイプ
（２）とコーンヘッド（２２）及び（２３）とにそれぞ
れ固着されていて、アースリブの一部を構成する。

（ｊ）　　コイルケース（２０）とコイルケースストッ
パ（２１）の軸心と流体の流れ方向とに直角な方向の流
量計測パイプに電極（２６）、（２７）を設ける。

〔作用〕

コーンパイプ（１９）は、コイルケース（２０）、コイ
ルケースエンド（２０ｄ）で支持されると共に、コーン
ヘッド（２２）、（２３）及び整流板（２４）、（２５
）によっても支持されて流量計測パイプ（２）と同心に
固定され、波計側流体は流量計測パイプ（２）とコーン
パイプ（１９）との間の通路を流れる。

コーンヘッド（２２）、（２３）はコーンパイプ（１９
）と共にコーン全体を流線形に形成し、流体の抵抗を小
さく保つ。

コイルケース（２０）とコイルケースストッパ（２１）
の上流と下流にそれぞれ配設されている整流板（２４）
、（２５）は、流体がコイルケース（２０）とコイルケ
ースストッパ（２１）の下流で渦を発生するのを防止す
る。

鉄心３とコイル４からなる磁気発生装置からの磁束は、
鉄心３からコイルケースエンド（２０ｄ　）、磁極（Ｂ
）から流体通路を横切り対向する流体系側パイプ（２）
に向かい、それ自身を磁路とし反対側の磁極（Ａ）と対
向する面より再び流体通路を横切り磁極（Ａ）、コアエ
ンド（３ａ）から鉄心（３）に流れて、流体通路に磁界
を生じる。

流体通路を流れる流体に生じる誘起電圧は電極（２６）
、（２７）で取り出される。

外形が円筒のコイルケース（２０）とコイルケーススト
ッパ（２１）の上流と下流には整流板（２４）、（２５
）がそれぞれ設けであるため、正、逆回れの方向に流体
が流れても、コイルケース（２０）とコイルケーススト
ッパ（２１）の下流に渦を発生することはない。

又、電極（２６）、（２７）を結ぶ直線と流量計測パイ
プ（２）の中心線とを含む平面の両側をそれぞれ流れる
流体と、磁場とは前記平面に対象に分布するため、性能
のばらつきも小さい。

〔実施例〕

第１図乃至第３図において、２は軟屓磁性材料からなる
流量計測パイプ、３は鉄心、４はこの鉄心に巻いた励磁
コイルで、鉄心３とコイル４で磁気発生装置を構成して
いる。

１９は流量計測パイプ２と同心のコーンパイプ、２０は
小径の円筒形のコイルケースで、磁性材料からなるコイ
ルケースエンド２０ｄで下端が水密を保って閉塞されて
いる。

コイルケース２０の詳細構造を第５図に示す。

コイルケース２０は下端にコイルケースエンド２０ｄを
熔接して閉塞した非磁性の円筒２０ｃの上端に、磁性体
よりなる短い円筒２０ｂを熔接し、さらにその上端に非
磁性材料よりなる円筒２０ａを熔接して、全体として有
底の円筒状のコイルケースを形成しており、その上端は
開口している。　各円筒２０ａ、２０ｂ　、　２０ｃと
コイルケースエンド２０ｄとは水密を保つように熔接さ
れている。　そしてコイルケース２０の全長はコーンパ
イプ１９の外径より長く、流量計測パイプ２の内径より
小さく定めである。

このような長さに定めるのは、コーンパイプ１９に嵌合
したコイルケース２０の開口端を流量計測パイプ２に貫
通溶接することができるように、つまり組立てられる長
さにするためである。

再び第１図乃至第３図において、Ａ、Ｂはコーンパイプ
の中央部の上下内周面にそれぞれスポット溶接された磁
極で、これら両磁極は、コーンパイプを上下方向に貫通
する穴が同時にあけられ、前記パイプ２０がこの穴を貫
通して嵌合されている。

コイルケースエンド２０ｄはその下端かはイコーンパイ
プの外周下側に位置するように磁極Ｂに嵌合し、円筒２
０ｂが磁極Ａに嵌合している。　コイルケース２０の上
部即ち円筒２０ａは流体通路を上下方向に横切って、そ
の上端は流量計測パイプ２を貫通し、流量計測パイプ２
に水密を保って熔接されている。　コイルケース２０の
下端即ちコイルケースエンド２０ｄの下端には、非磁性
のコイルケースストッパ２１の上端が嵌合し、コイルケ
ースストッパ２１の下端は、流量計測パイプ２の外壁下
側にあけられた穴を貫通して下方に突出し、流量計測パ
イプ２に水密を保って熔接されている。

２２と２３はコーンパイプ１９の上流側と下流側の端部
に嵌め込んで固定された先端が砲弾形のコーンヘッド、
２４と２５は整流板で、その板面がコイルケース２０と
コイルケースストッパ２１の軸心と流量計測パイプの軸
心とを含む平面、即ち、流量計測パイプ２の中心を含む
垂直面に配設され、コーンヘッド２２と２３にそれぞれ
嵌合固定されている。　第３図には、一方の整流板２５
の中心部２５ａがコーンヘッドのスリン）　２３ａに嵌
合されている有様が示されている。

第４図にはコーンパイプ１９とコイルケース２０と、コ
ーンヘッド２３と、整流板２５との組立関係が示されて
いる。　　ピン２８は整流板２５の中心部２５ａをコー
ンヘッド２３のスリット２３ａに嵌合させたあと、両者
が外れいように、コーンヘッド２３の穴２３　ｂとコー
ンヘッド２５の穴２５ｂとを貫通して挿通する。

整流板２４と２５の端部２４ｃ　、２５ｃはそれぞれ流
量計測パイプ２の上流端に熔接して固定されると共に電
気的に接地されて、アースリブとして機能する。

整流板２４．２５は非磁性ステンレス鋼よりなり、端部
２４ｃ　、２５ｃを流量計測パイプ２の端に熔接するこ
とで、コーンヘッド２２．２３及びコーンパイプ１９等
、コーン全体の固定強度を高めている。

２６と２７はコイルケース２０の軸心と直交する流量計
測パイプの直径上に配置された一対の電極でステンレス
鋼よりなる。

−コーンパイプ１９、コイルケース２０、コイルケース
ストッパ２１及び流量計測パイプの流体に接する表面は
絶絶塗膜で覆っである。　第２図で符号２９で示す部分
が流体通路である。　１１はコイル４に励磁電流を供給
するリード線である。３０は外パイプ、３１はフランジ
である。

なお、第１図と第２図の実施例では電極２６．２７に発
生する誘起電圧を増幅、演算処理してその結果を表示す
る電子回路部分は省略してあって図示されていない、　
又、第１図乃至第５図の実施例は、第７図と第８図の従
来技術に比較して、コイル４の外径を比較的小さく定め
、その結果コイルケース２０の直径を小さくしている。

　そのためコイルケース２０にか＼る水圧が全体として
小さくなり、コイルケース２０の円筒の肉厚を薄くする
ことができた。

（発明の効果〕 鉄心３やコイル４を一端開口の密閉コイルケース２０に
収納したためコイルのリード線はこの開口部から外部に
引き出すことができる。　そのため、リード線を水密構
造にするためのＯリングを多数用いる必要がなくなり、
構造が簡単で、かっＯＩＪソング溝等の精密加工が不要
となり、製作費を低減できる。　また、水密構造の信頼
性が高い。

更に又、水密構造を必要とする部分の体積が従来技術の
数袷分の−から数百分の−に減ったため、水密構造部分
の受圧部の肉厚が減少でき、それだけ材料費、重量の低
減ができた。　又、電極を結ぶ直線の上下を対象な流体
回路、磁気回路としたため、性能のばらつきが小さく、
又、コイルケースとコイルケースストッパの上流と下流
に整流板を設けたので、カルマン渦が発生することもな
く、この面でもメータの性能が悪くなる恐れがない等の
効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例で、第１図は流量計
測パイプの中心線を含む面で切断した縦断面図、第２図
は流量計測パイプに直角な縦断面図、第３図は第１図の
■−■断面図、第４図はコーンパイプ、コーンヘッド及
び整流板等の組立関係を説明する分解斜視図、第５図は
コイルケースの縦断面図、第６図は従来技術のコーン型
電磁流量計の基本構造を示す縦断面図、第７図と第８図
は従来技術の具体的構造を示す縦断面図でそれぞれ第１
図と第２図の断面に対応する図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記（ａ）乃至（ｊ）の構成要件を備えたコーン型
   電磁流量計。 （ａ）、流量計測パイプ（２）の内径より小さい外径を
   有する円筒形で、かつ流量計測パイプ（２）と同心に配
   置されたコーンパイプ（１９）。 （ｂ）、磁性材料からなるコイルケースエンド（２０ｄ
   ）で一端が水密を保って閉塞され、全長が前記流量計測
   パイプ（２）の内径より小さく、かつ前記コーンパイプ
   （１９）の外径より大きい円筒形のコイルケース（２０
   ）。 （ｃ）、コイルケース（２０）は、前記コイルケースエ
   ンド（２０ｄ）で閉塞された一端がコーンパイプ（１９
   ）のほゞ外周に位置し、他端がコーンパイプの直径方向
   に明けられた穴から突出して流路を横切ってさらに流量
   計測パイプ（２）を水密的に貫通する。 （ｄ）、前記コイルケース（２０）の閉塞端にその一端
   が嵌合して、その外径がコイルケース（２０）の外径と
   同じで、コイルケース（２０）の延長線上に配置され、
   その他端が流量計測パイプ（２）を水密的に貫通するほ
   ゞ円柱形のコイルケースストッパ（２１）。 （ｅ）、前記コーンパイプ（１９）には、これに設けた
   前記一対の穴の部分を囲んで磁極（Ａ）と（Ｂ）がそれ
   ぞれ配設されている。 （ｆ）、前記コイルケース（２０）の内側には、一端が
   前記コイルケースエンド（２０ｄ）に嵌合する鉄心（３
   ）と、この鉄心（３）に巻いたコイル（４）と、鉄心（
   ３）の他端に嵌合する磁性材料からなるコアエンド（３
   ａ）とを配設して、コイルケースエンド（２０ｄ）とコ
   アエンド（３ａ）とがそれぞれ前記磁極（Ｂ）と（Ａ）
   とに対向配置されている。 （ｇ）、コーンパイプ（１９）の上流側と下流側に嵌合
   された先端が砲弾形のコーンヘッド（２２）と（２３）
   。 （ｈ）、コイルケース（２０）とコイルケースストッパ
   （２１）の軸心を含む平面でかつ流量計測パイプ（２）
   とコーンパイプ（１９）との間の流体通路にあって、コ
   イルケース（２０）とコイルケースストッパ（２１）の
   上流側と下流側に設けた板状の整流板（２４）と（２５
   ）。 （ｉ）整流板（２４）と（２５）は流量計側パイプ（２
   ）とコーンヘッド（２２）及び（２３）とにそれぞれ固
   着されていて、アースリブの一部を構成する。 （ｊ）コイルケース（２０）とコイルケースストッパ（
   ２１）の軸心と流体の流れ方向とに直角な方向の流量計
   測パイプに電極（２６）、（２７）を設ける。 ２、コイルケース（２０）の円筒部分の一部（２０ｂ）
   が磁性材であって、この部分がコアエンド（３ａ）と磁
   極Ａの間に位置する請求項１記載のコーン型電磁流量計
   。