JPH04198816A

JPH04198816A - 電磁流量計

Info

Publication number: JPH04198816A
Application number: JP33301090A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Wada; 一郎和田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-20

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、測定管にライニングを備える電磁流量計に
関する。

（従来技術）従来の電磁流量計では、第３図に示すように、測定管２
の内面全面にライニング３を設け、ライニング３と測定
管２の間に被測定流体が入り込まないように、ライニン
グと測定管を固着している。

ライニング３を測定管２の内面全体に設ける目的は、測
定管２と被測定流体を電気的に絶縁し、起電力検出用の
電極が測定管を介して相互に短絡する事態を防止するこ
とである。

ライニングのもう一つの目的は、測定管２を被測定流体
の化学的、機械的アタックから防ぎ、測定管を保護する
ことである。

（発明が解決しようとする課題）測定管の内面全体をライニングで覆うことは、高価なラ
イニング材を多量に必要とすると共にライニングの製造
が困難であり、構造が複雑になる。

ライニングと測定管を固着すると、両者の間が真空にな
ったり、被測定流体から発生したガスがこの間に入った
りする問題が発生する。また、ライニングの剥離を防ぐ
ため、ライニング中に金網や穴空き管を入れたり、ライ
ニングをアンカ構造で吊る等の対策が必要である。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、簡単な構造ではあるが、被測流体の化学的、機械的
なアタックに対し実用上充分な強度を備え、しかも、実
用上充分な測定精度を有する電磁流量計を提供すること
である。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、この発明にかがる電磁流量計
は、電気導伝性材料から構成され測定管と、前記被測定
流体に誘導された起電力を検出する電極と、前記測定管
の内面に接する外面を有し、前記測定管の長さよりも短
く、流量測定用の磁束が貫通する領域を含む所定位置に
配置されたライナを備える。

前記ライナは前記測定管内面に固定されてもよい。

また、前記ライナはフィーラーを含んでもよい。

（作　用）上記構成とすることにより、この発明にかかる電磁流量
計では、前記測定管の内面全体ではなく、例えば、コイ
ル等により流量測定用の磁束（磁界）が発生される部分
のみにライニングが施される。

このライニングにより前記電極と前記測定管は実用上問
題ない程度に絶縁される。また、ライニングの少なくと
も片端面は開放されており、ライニングと測定管の間は
被測定流体が流入可能であり、ライニングを測定管に固
着するための複雑な構造は必要ない。測定管内面の一部
にはライニングが設けられておらず、測定管が被測定流
体に直接接する。このため、測定管を接地電圧に設定す
れば、アースリング等を別に設ける必要はない。

前記ライニングを前記測定管内面に固定することにより
、前記ライニングの移動や剥離強度が強化される。また
、前記ライナにフィーラーを含めれば、前記ライナ自体
を硬化し、強度を高めることが可能である。

（実施例）電磁流量計の用途を水道水の流量の測定等に限定して考
えた場合、測定管をステンレス等で構成すれば、ライニ
ングを使用しなくても化学的にも、機械的にも充分満足
できる電磁流量計が得られる場合が多い。

そこで、本発明では、電磁流量計の用途を限定すること
により、測定管として導伝性の管を使用し、電極近傍を
含む所定の領域のみに絶縁性のライニングを設けること
とした。

以下、第１図を参照して、この発明の一実施例にかかる
電磁流量計を説明する。

°測定管２は電気導伝性でζ非磁性体で、耐腐食性の比
較的強い材料、例えば、５ＵＳ３０４．５ＵＳ３１６等
のステンレス鋼から構成されており、測定管２は接地さ
れている。測定管２の外側近傍には、測定管２内に磁界
を発生する磁界発生装置１が配置されている。

磁界発生装置１からの磁界と被測定流体の相互作用によ
り、ファラデイの電磁誘導の法則に従って起電力が発生
する部分には、αノ定管２の内面にライニング３が配置
されている。このライニング３は測定管２の長さより短
く、測定管２の端部は被測定流体に直接接し、アース接
地部となる。ライニング３は測定管２の内面に固着され
ているのではなく、その端部は開放されており、ライニ
ング３と測定管２の間にも被測定流体は流入可能である
。但し、ライニングの内面と外面に加わる圧力がほぼ等
しいため、ライニングに加わる圧力の差により、ライニ
ング３は動かない。また、ライニング３の端部は被測定
流体の流れの影響を受けにくいように、模型の形状をし
ている。、測定管２は上流又は下流のバイブ５に溶接４
により又はフランジ４ａ、５ａを介して接続される。

測定管２とライニングを貫通して起電力を検出するため
の電極６が配置される。電極６の脚部には、電極締め付
は金具８が取り付けられており、ライング３と電極締め
付は金具８間にはバネ７が配置されている。バネ７の力
により電極６は常時ライニング３を押圧し、被測定流体
をシールすると共にライニング３の位置を固定する。

第１図の構成によれば、ファラデーの電磁誘導の法則に
基づき起電力が発生する部分（測定用の磁束が貫通する
部分）には、ライニング３が配置されている。このため
、複数の電極６が測定管２を介して電気的に短絡される
ことはなく、実用上測定精度に影響はない。また、測定
管２が接地され、測定管２が被測定流体に直接接してい
るので、別にアースリング等を使用する必要がない。

従来においては、ライニングと測定管を固着しているが
、本実施例では、測定管２とライニング３の間に被測定
流体が流入可能であり、電磁流量計の構造が簡素化され
ている。

また、測定管２として金属を主体に用いるため、測定管
２が薄くても強度が強く、相手配管５との直接溶接、磁
界発生装置１の部品の測定管２へのスポット溶接、防水
ケースの測定管２への溶接等が容易であり、製造コスト
の低減も可能である。

第２Ａ図及び第２Ｂ図はこの発明の第２実施例に係る電
磁流量計の構造を示す。

第２Ａ図では、導伝性の測定管２の中央部のみにライニ
ング３が施されている。測定管２の電極取り付は部には
絶縁性の電極受は座９か配置される。測定管２、ライニ
ング３、電極受は座９を貫通して電極６が配置される。

電極６は先端が広がった円錐形の頭部を備える。電極６
の脚部には電極締め付は金具８が取り付けられており、
電極締め付は金具８と電極受は座９の間にスプリング７
が配置されている。スプリング７の働きにより、電極６
の頭部は常時ライニング３に押圧され、電極６とライニ
ング３間の気密が確保される。

ライナ３の端部は測定管２にスポット溶接１１により固
着された補強体１０により、保持されている。

第２Ｂ図でも、導伝性の測定管２の中央部のみにライニ
ング３が施されている。ラインググ３のフレア部が電極
受は座９を構成する。測定管２、ライニング３、を貫通
して電極６か配置される。

電極６は凸部を備える平板６ｂを備える。電極６の近傍
に電極締め付は金具８が取り付けられている。電極締め
付は金具８と平板６ｂの間にスプリング７が配置されて
いる。スプリング７の働きにより、平板６ｂは常時ライ
ニング３のフレア部に押圧され、電極６とライニング３
間の気密が確保される。

これらの構成では、測定管２の電極６の近傍部分にライ
ニングが施されているので、正確に流量を測定すること
ができる。また、測定管２が直接被測定流体に接するか
、被測定流体の種類を限定することにより、実用上充分
な耐腐食性を得ることができる。さらに、ライニング３
の端部が補強体１０により、補強されているので、被測
定流体の流速が早い場合であっても、ライニング３が動
いたり、ふらついたりすることがない。

第２図の場合も、ライニング３は測定管２の内面に固着
されているのではなく、ライニング３と測定管２の間に
被測定流体が流入することも可能である。補強体１１の
代わりに、金属リングをライニング３の内側にはめる等
の手法により、ライニング３を固定してもよい。

ライニングの長さは不必要に長くなく、また、測定値に
誤差を与えるほど短くないことが望ましい。そこで、ラ
イニングの長さに関する実験を行った。

実験及びコンピュータシュミレーションによれば、コイ
ルの形状（鞍形、ポールピース付等）、コイル端部と測
定管の中心を結ぶ線と電極を結ぶ線のなす角度等により
、若干変化するが、実用範囲では、電極の位置をライニ
ングの中心と一致させ、かつ、ライニングの長さしが測
定管の径りの０．４から２倍程度であることが望ましく
、特に、０．７から１．３倍程度であることが好ましい
ことがわかった。

また、励磁部１との関係では、第１図に示されるように
、励磁部１の長さ（磁界が存在する領域の長さ）より短
い場合でも有効であることが確認された。

ｊｌｉ１図、第２Ａ図、第２Ｂ図の実施例において、ラ
イニング３を硬化すると共にその強度を増すため、ライ
ニング３にフィーラーを混入ことも可能である。例えば
、四弗化樹脂をライニング３として使用する場合、短繊
維のガラス繊維を四弗化樹脂の粉末に混入しておき、該
粉末をライニングの形状に整形すれば、硬質のライニン
グを得ることができる。　　　゛この発明は上記実施例に限定されない。例えば、上記実
施例では、被測定流体として水道水を示したが、測定管
をステンレスで構成する場合には、水道水以外にも、下
水や相当種類の薬品の流量を測定することができる。ま
た、被測定流体の種類は測定管２と被測定流体との関係
で任意に定められる。また、ライニングも四弗化樹脂に
限定されず、例えば、その他の樹脂を使用することも可
能である。

上記実施例では、ライニング３の両端が開放（測定管と
ライニングの間を被測定流体が通過可能な構造）とした
が、一端のみを開放してもよい。

また、ライニング３の外周の一部が測定管２の内周に固
着されていてもよい。

なお、電気絶縁性の樹脂からなるパイプをライニングな
しで測定管として使用することも可能である。しかし、
この構造では、アースリングを接続しなければならず、
また、強度的に弱く、他のパイプとの接続が困難である
等の欠点が発生し、実用的でない。これに対し、上記実
施例では、測定管が金属から構成されているので、アー
スリング等が必要なく、強度も強く、他のパイプとの接
続が容易である。

［発明の効果］この発明では、電極の近傍部分にライニングが施されて
いるので、比較的正確に流量を測定することができる。

測定管の一部のみにライニングが施されているため、測
定管が直接被測定流体に接することになるが、被測定流
体の種類を限定することにより、実用上充分な耐腐食性
を得ることができる。また、ライニングの少なくとも一
端を開放することにより、ライニングを測定管に固着す
る処理が不用となる。また、ライニングの外面と、外面
に被測定流体の圧力がほぼ均等に加わるので、ライニン
グが動いたり、ふらついたりすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる電磁流量計の構造
を示す断面図、第２Ａ図及び第２Ｂ図はこの発明の他の
実施例に係る電磁流量計の構造を示す断面図、第３図は
従来の電磁流量計の構造の一例を示す断面図である。１・・・磁界発生装置、２・・・測定管、３・・・ライ
ニング、４・・・溶接点、６・・・電極。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気導伝性材料から構成された測定管と、前記測
定管内に配置された電気絶縁性のライニングと、被測定流体に接し、被測定流体に誘導された起電力を検
出する電極と、を備える電磁流量計であって、前記ライニングは、前記測定管の長さよりも短く、流量
測定用の磁束が貫通する領域を含む所定位置に配置され
、前記ライニングの外面と前記測定管の内面の間に被測
定流体が流入可能なように少なくとも片端面が開放され
ており、前記被測定流体が外部に漏れないように、前記
電極で前記被測定流体をシールする構造を有することを
特徴とする電磁流量計。
（２）前記ライナは前記測定管内面に固定されているこ
とを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。
（３）前記ライナはフィーラーを含むことを特徴とする
請求項１記載の電磁流量計。