JPH08240459A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インナーコアが平板状であるにも拘らず電極
近傍の磁束密度を増大させることができ、大きな起電力
を得るとともに製造コストを低減する。 【構成】 保持体２の外周面に内底面３０ａが平坦面か
らなる凹陥部３０を形成する。励磁コイル１１を円筒状
に、インナーコア１２を平らにそれぞれ形成し、凹陥部
３０に収納する。インナーコア１２の互いに対向する面
で電極側端部に磁性体からなる突起部３１をそれぞれ突
設し、これにより互いに対向するインナーコア１２の電
極側端部間の間隔を実質的に狭くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は測定管内を流れる導電性
流体の流量を測定する電磁流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電磁誘導原理を利用して測定管内を流れ
る導電性流体の流量を測定するこの種の電磁流量計（実
公平２−２８４１１号公報等）は、磁界の作用により流
体中で発生した信号である起電力を電極によって取り出
すようにしている。そのため、電磁流量計は、測定管の
軸線と直交するように対設された一対の電極と、同じく
電極と直交するよう対設された一対の鞍型励磁コイルを
備えている。

【０００３】図５は小口径の電極外装型電磁流量計の従
来例を示す分解斜視図、図６は断面図である。これらの
図において、電磁流量計は内管を構成する測定管１と、
外管を構成する保持体２と、保持体２を覆うケース３を
備えている。

【０００４】前記測定管１はステンレス等の非磁性材に
よって製作されており、内壁面および両端面には電気的
絶縁性と耐食性を高めるために弗素樹脂、ネオプレン等
のライニング４が施されている。また、測定管１の管壁
には内外を連通させる貫通孔からなる一対の電極用孔５
が周方向に１８０°位相を異ならせて形成されており、
これらの電極用孔５に電極６がそれぞれ嵌挿され、その
内端面が管路７内に臨み接液面８を形成している。

【０００５】前記保持体２は非磁性材によって円筒状に
形成され、その外周面の上下には一対の凹陥部１０が前
記電極６を挟んで対向するように１８０°位相を異なら
せて周方向に形成されている。また、これら凹陥部１０
内には励磁コイル１１がインナーコア１２とともにそれ
ぞれ嵌挿されている。励磁コイル１１はインナーコア１
２に設けられたコア１３に巻回されており、被測定流体
Ｌの流れ方向および電極６と直交する方向の磁束φを発
生させる。インアーコア１２は、前記凹陥部１０の湾曲
面からなる内底面に密接するように湾曲形成されてい
る。このため、励磁コイル１１は鞍型に湾曲形成されて
いる。さらに、保持体２の周面の左右には前記各電極６
の外端部を収納する一対の電極取付孔１４がそれぞれ形
成されている。

【０００６】前記各電極６は、その外端部が前記保持体
２の電極取付孔１４内に位置付けられており、かつ電極
６と測定管１とのシール性を高めるために圧縮コイルば
ね１５によって測定管１の外周面にＯリング２２を介し
て圧接されている。保持体２の電極取付孔１４は、前記
各電極６を押圧するための圧縮コイルばね１５のばね受
けとして機能するキャップ１６によって閉塞されてお
り、このキャップ１６を電極取付孔１４から取り外すこ
とにより、電極６を着脱することができる。各電極６の
外端面には信号リード線１７の一端がそれぞれ接続され
ており、他端側がキャップ１６の小孔２０からケース３
の外部に導出された後ケース３の外周面に沿って上方に
導かれ、図示しない変換器に接続されている。

【０００７】前記ケース３は、鉄などの磁性材によって
形成され保持体２および励磁コイル１１を保護するとと
もに、磁束φの磁気回路の一部を形成するヨークとして
機能する。

【０００８】このような構造において、励磁コイル１１
に通電してこれらを励磁すると、測定管１内を流れる被
測定流体Ｌを横切ってその流れと直交する磁界が発生す
る。磁界が発生すると、電磁誘導現象により磁界の方向
と流れの方向に対して直交する方向に流速に比例した起
電力が被測定流体Ｌ中に生じ、これを一対の電極６によ
って取り出して記録計で記録したり、指示計器に伝送す
ることで流体の流量や平均流速を測定したり流量の定値
制御を行う。

【０００９】この種の電磁流量計においては、ノイズの
影響を少なくするとともに発信器のの設計を容易にする
ために起電力が大きいことが要求される。そのため、励
磁コイル１１が巻かれているコア１３を大きくして励磁
コイル１１およびインナーコア１２の電極側端、すなわ
ち測定管１の軸線と平行な側端を電極６に近づけ、電極
近傍の磁束密度を大きくしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電磁流
量計においては、大きな起電力を得るために励磁コイル
１１およびインナーコア１２を円弧状に湾曲させること
により電極近くまで接近させインナーコア１２の電極近
傍における対向間隔を小さくし、電極近傍の磁束密度を
大きくしている。しかしながら、励磁コイル１１および
インナーコア１２を湾曲形成することは製造工数が多く
なり、製造コストが高くなるという問題があった。ま
た、特に口径が大きい電磁流量計の場合は磁界の均一な
形成が難しくなるという問題もあった。また、保持体２
の凹陥部１０自体は保持体２をロストワックス法により
成形することで簡単に形成することができるが、後加工
としてその内底面を高い精度の曲面に仕上げ加工する必
要があるため、保持体２自体の製作も工数が多くなる。
特に、このような仕上げ加工を要する製品は多種少量生
産に適さない。一方、保持体２を切削加工によって製作
することも考えられるが、その場合は加工工数が多くな
り、製造コストが高くなる。

【００１１】本発明は上記した従来の問題点に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、励磁コイルお
よびインナーコアを平板状に形成しても電極近傍部にお
ける磁束密度を増大させることができ、大きな起電力を
得ることができ、また製造コストを低減し得る電磁流量
計を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、測定管の外側にインナーコアとともに一対の
励磁コイルを対設し、被測定流体中に発生する起電力を
一対の電極によって取り出す電磁流量計において、前記
各励磁コイルを筒状に形成し、前記各インナーコアを平
らに形成し、かつ前記各インナーコアの互いに対向する
面で前記測定管の軸線と平行な両端部に磁性材からなる
突起部を設けたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明において、突起部は磁気回路を形成し、
対向する一対のインナーコアの電極近くの対向間隔を実
質的に狭くする。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係る電磁流量計の一実
施例を示す断面図、図２（ａ）、（ｂ）は励磁コイルと
インナーコアの断面図および突起部の斜視図である。な
お、図中従来技術の欄で説明したものと同一の構成部材
等については同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。これらの図において、測定管１を保持する保持体２
の外周面には内底面３０ａが平坦な一対の凹陥部３０が
対向するように形成されており、またこれらの凹陥部３
０には励磁コイル１１がインナーコア１２およびコア１
３とともに配置されている。励磁コイル１１は筒状に形
成されており、その端面が平面を形成している。インナ
ーコア１２は平らに形成されており、測定管１と対向す
る外側面が凹陥部３０の内底面に接着剤等によって固着
されている。また、インナーコア１２の外側面で電極側
の両端部には突起部３１がそれぞれ突設されており、こ
れらの突起部３１は前記凹陥部３０の内底面両側部に形
成した溝状の凹部３２にそれぞれ嵌挿されている。

【００１５】前記突起部３１は、磁性材によって形成さ
れることによりインナーコア１２とともに磁気回路を形
成するもので、これによって上下に対向する一対のイン
ナーコア１２の電極６に近い側の対向間隔を実質的に狭
くしている。また、突起部３１は、図２に示すように断
面形状がＬ字型で、その内側角部３１ａが互いに対向す
るようにインナーコア１２に取り付けられている。

【００１６】ここで、本実施例においては突起部３１の
形状として断面形状がＬ字型のものを示したが、これに
限らず種々の形状、長さを有するものを使用することが
可能である。例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すように突
起部としての複数個の磁性材からなるねじ３５をインナ
ーコア１２の電極側の端部に等間隔をおいてねじ込んだ
り、あるいは図４（ａ）、（ｂ）に示すように長短２種
類からなる複数個の磁性材からなる丸棒３６Ａ，３６Ｂ
を長さの長い丸棒３６Ａを外側に位置させて４列に配列
し、これらによって突起部を構成してもよい。この場
合、図１および図２に示した実施例では突起部３１のた
めの嵌合用の凹部３２を形成しなければならないが、ね
じ３５で突起部を形成した場合はねじ孔を形成すればよ
く、丸棒３６Ａ，３６Ｂの場合はドリルで孔を形成する
だけでよく、加工が簡単である。また、ねじ３５の場合
はインナーコア１２の固定手段としての機能をも果たす
ため、接着等による固着が不要である。

【００１７】図１において、前記保持体２の凹陥部３０
は、複数個の止めねじ４０によって保持体２に固定され
る蓋体４１によって閉塞されている。蓋体４１は磁性材
によって形成されて電磁軟鉄板４２を一体的に有し、前
記ケース３および電磁軟鉄板４２とともに磁束φの磁気
回路の一部を形成するとともに、励磁コイル１１を凹陥
部３０に固定している。

【００１８】なお、その他の構成は図５および図６に示
した従来の電磁流量計と略同様である。

【００１９】このような構造からなる電磁流量計にあっ
ては、保持体２に形成した凹陥部３０の内底面３０ａが
平坦面を形成しているので、ロストワックス法によって
保持体２を製作した場合、内底面の仕上げ加工が従来の
曲面からなる内底面３０ａの仕上げ加工に比べて簡単で
あり、また励磁コイル１１を筒状に、インナーコア１２
を平らに形成されているため、これらの製作も簡単かつ
容易である。また、インナーコア１２に設けた磁性材か
らなる突起部３１は、上下に対向する一対のインナーコ
ア１２の電極近くの対向間隔を実質的に狭くしているの
で、湾曲形成したインナーコアを用いた従来の電磁流量
計と同様に電極近くの磁束密度を高くすることができ
る。したがって、被測定流体中に大きな起電力を効率よ
く発生させることができる。

【００２０】なお、上記実施例は保持体２をロストワッ
クス法によって製作した小口径の電磁流量計に適用した
例について説明したが、本発明はこれに何等特定される
ものではなく、保持体２を備えない大口径の電磁流量計
に対しても適用できる。

【００２１】

【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、励磁コイルを筒状に形成し、各インナー
コアを平らに形成し、かつ前記各インナーコアの互いに
対向する面で前記測定管の軸線と平行な両端部に磁性材
からなる突起部を設けたので、励磁コイルおよびインナ
ーコアを湾曲させる必要がなく、製造が簡単で製造コス
トを低減することができる。また、磁性材からなる突起
部は互いに対向するインナーコアの電極近傍部の間隔を
実質的に狭めるとともに磁気回路を形成するため、電極
近傍部の磁束密度を高くすることができ、大きな起電力
を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電磁流量計の一実施例を示す断
面図である。

【図２】 （ａ）、（ｂ）は励磁コイルと突起部の断面
図および突起部の斜視図である。

【図３】 （ａ）、（ｂ）は突起部の他の実施例を示す
断面図および正面図である。

【図４】 （ａ）、（ｂ）は同じく突起部の他の実施例
を示す断面図および正面図である。

【図５】 従来の電磁流量計の分解斜視図である。

【図６】 同電磁流量計の断面図である。

【符号の説明】

１…測定管、２…保持体、３…ケース、４…ライニン
グ、６…電極、１１…励磁コイル、１２…インナーコ
ア、１３…コア、１４…電極取付孔、１５…圧縮コイル
ばね、１６…キャップ、３０…凹陥部、３１…突起部、
３２…凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定管の外側にインナーコアとともに一
   対の励磁コイルを対設し、被測定流体中に発生する起電
   力を一対の電極によって取り出す電磁流量計において、
   前記各励磁コイルを筒状に形成し、前記各インナーコア
   を平らに形成し、かつ前記各インナーコアの互いに対向
   する面で前記測定管の軸線と平行な両端部に磁性材から
   なる突起部を設けたことを特徴とする電磁流量計。