JPS5885118A - 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】 本発明は電＊＊量針に関し１％に電極部の管路形状に関
する。

一般に電磁流量針は導管の管路内を流れる流体の通流方
向に対して直交する磁界をその管路内に発生させ、この
流体の通流方向および磁界の方向の両者に対し直角な方
向に一対の電極を相対向して設置し、この電極間Ｋｌｉ
起される電圧を変換器にて増幅して流速に比例した電気
信号を取出すものである。

従来の電磁流量針の管路断面の一例を第１ｗＡに示す、
同図に示すように断面円形の導管１の内周面には絶縁性
の２イニング２が内張シされておシ、この導管１の外部
にはコア空隙部の端面で導管ｌを挾むようにコア３が設
置されている。さらにこのコア３には励磁コイル４がＩ
Ｉｋ回され、これによって流体の通流方向に対し直角な
磁界を発生する。また、この磁界の方向および流体の通
流方向に対して直交するよう一対の電極５が導管１およ
びライニング２を貫通して装着された構造である。

このような電磁流量計における管路内の磁束密度Ｂは、
コアの透磁率が十分大きいとしてコアＯｇ！隙の長官を
り、コアの断面積をＳ、励磁コイルによる超磁力ｔ−ｇ
とすれば、式（１）の如く決する。

Ｂ−α・□　　　・・・・・・　（１）−Ｌ 尚、ａはコア形状による補正係数である。

ここで、ｓｌｌ力番は、励磁コイルの励磁電流１、励磁
コイル０巻数Ｎから式（２）となり、空隙長りは、導管
０２イニング内径をＤ、管体の厚さつまり、ライニング
および導管の厚さをｔとすれば１式（３）となる。

ｌ１Ｉ−Ｎ　　　　・・・・・・　（２）Ｌ−Ｄ＋２ｔ
　　　　−・−・（３１ 筐た、電磁流量針の電極間に誘起される信号電圧Ｅ、は
、管路内を流れる流体の流速をＶとすると１次式（４）
で与えられる。

Ｅ、−Ｂ　−Ｖ　−Ｄ　　　−・・・−・（４）さらに
、管路内に通ｆＩｔ畜れる液体の流量はＱれる。

ここで、式（４）に式（１１、（３１および（５）を代
入すると、式（６）が得られる。

したがって、式（６）よシ起磁力ε＝工・Ｎと、コア断
面積Ｓを一定にした場合には、管体の厚さｔが小さくな
る程、信号電圧Ｅ、が大きくな）、コイルに励磁する消
費電力の効率がよくなる。

例えば、一般の中ないし犬の管路口径では管路口径りに
比べ管体の厚さｔがきわめて小さいため、２ｔ／′Ｄ（
１が成立するからである。

しかしながら、管路が微小口径である場合には、管路口
径りに比べ管体（導管およびライニング）の厚さｔがき
わめて大きく表って、２ｔ／Ｄ〉１の関係が成立するた
め、信号電圧Ｅ１は一般の管路口径の場合に比ベイ以下
となってしまい。

効率が低下する。従って、微小口径の信号電圧を一般の
管路口径の信号電圧と同等にするには。

ｇ　ｍ　工・ＮＯ量関係ら励磁電流工か、或いはコイル
巻数Ｎを２倍にする必要があり、励磁コイルの消費電力
が大きくなってしまい、効率が低下するもので６つ九。

そこで本発明は従来の電磁流量計に比べ、微小管路にお
いても大きい信号電圧を得ることによシ、消費電力の効
率を高めた電磁流量計を提供するもので套る。

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。尚、従来と同一部材には同一符号を附し、その説明
は省略する。

本発明の電磁流量計は管路の断面形状を矩形に形成し、
特に、電極５の軸方向に沿う辺の長さを、これと直角な
磁界の方向に沿う辺の長さよ〕長くしたことくその特徴
を有する。第２図および第３図に本実施例の電磁流量計
の縦断面ａ＞よび導管を抽出した斜視図を示す。これら
の図に示すように、コア３＋励磁コイル４が設置される
部分の導管ｌ内の管路が断薗矩形に形成されておシ、こ
の矩形の電極軸方向に沿う辺の長さｂを、これと直角を
なす辺の長さ１よｐ長く、これらの割合がほぼ１．１以
上に形成されている。つまり１本実施例の管路はコア３
．励磁コイル４および電極５等が設置される部分だけが
断面矩形に形成され、その他の部分では断面円形に形成
されたものである。尚、管路の形状は全体に亘って断面
矩形にしたり、また、コア部分だけを断面矩形にしても
よいが、相手配管との連結の場合、本実施例の如く、必
要部分だけを断面矩形に形成し次ｔｔうが便利である。

このような電磁流量計においては、矩形管路の横断面を
第４図に示すように、矩形管路の電極軸方向く沿う辺の
長さｋ　ａ　ｓこれと直角な辺の長さをす、導管と２イ
ニングを合わせた厚さをｔ、コア間の距離ｔＬとすると
、管路内の磁束密度Ｂは（方式の如く、また電極間に誘
起される信号電圧Ｅ！は（８）式の如くなる。

Ｂ−α−□　　　・・・・・・　（７）８（ｂ＋２ｔ） Ｅ＠＝Ｂ＠Ｖ−＊　　　　　　　　　　　−・・・・・
　（８）但し、８は；アｏｖｉｒｍ積、αはコア形状に
よる補正係数、εは励磁コイルによる起磁力、■Ｆ！Ｒ
体の流速であゐ。

鵞た、矩形管路内を通流する流体の流量は、Ｑ謬ａ−ｂ
−ｖであることから、次式〇）が得られる。

Ｖ　＠　＠　＋ｗ−・・・・・・　（９）畜らに５（ａ
）式に式（７）および（９）ｔ−代入すると次式ａ・が
得られ為。

□。

ζこで、式−）から得られる矩形管路の信号電圧龜と、
前述し要式（６）から得られる円形管路の信号電圧Ｅ、
とを比較した場合、信号電圧Ｅ、が信号電圧Ｅ１より大
吉くなる条件として次式（ＩＩ）を満但し、この場合平
均流速が一定であるという条件から、次式ａｚが得られ
る。

上記αυとａ’ａを解くと式＋１３が得られる。

ここで、例えばＤ＝２ｔという関係である場合には、式
１１３から矩形管路の両辺の長さａおよびｂと、円形管
路の内径りとの関係は次式α−として得られる。

一般に実用される微小口径の円形管路はＤくｚｔｏ＊ｉ
ｔ有する導管が用いられるため、上述し九説明かｈ！Ｉ
解できるように、矩形管路においては、電極軸方向の辺
の長さａをこの辺と直角をなす辺の長さｂよシ長くする
ことにより、円形管路の場合より大きい信号電圧を得る
ことが可能となる。したがって、この九の比は具体的に
祉はぼ１．１以上となる。

なお、上記実施例においては、導管がこの外周部に配置
されるコイルおよびコア部分だけを断真矩形に形成され
た場合について説明したが。

少なくともコア部分に尚たる部分だけを断面矩形の導管
に形成しても同等の効果を得ることができる。

以上実施例を挙げて具体的に説明したように本発明によ
れば、少なくともコア部の空隙に位置する管路を断面矩
形に形成し、この矩形の電極軸方向に沿う辺の長さを、
この辺と直角をなし磁界方向に沿う辺の長さより長く形
成したことＫよ）、同一のコアおよび励磁コイルを用い
ても従来の断面円形管路に比較して大きい信号電圧を得
ることが可能となり、その結果、消費電力を小さくでき
るとともに効率を高めることがで亀る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の断面円形の管路を示す電極部の導管の横
断面図、第２図〜第４図は本発明の一実施例に係り、第
２図は電磁流量計の縦断１［＠、第３図はライニングを
内張シした導管を抽出して示す斜視図、第４図は断面矩
形の管路を示す電極部分の導管の横断面図である。 図面中。 １は導管。 ２は２イニング。 ３はコア。 ４は励磁コイル。 ５は電極、 Ｄは円形管路の内径、 Ｌはコア間の空隙長、 ａは矩形管路の電極軸方向に沿う辺の長さ、ｂは矩形管
路の磁界力向に沿う辺の長さ、ｔは管体（導管およびラ
イニング）の厚さである。 ％許出願人 株式会社　化炭電機製作所 代理人 弁理士　光　石　士　部（他１名） 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内周面に絶縁性のライニングが内張シされ良導管と、こ
   の導管を挾むよう空隙部の端間を相対向して設置し九；
   アに巻回され前記導管内を流れる流体の通流方向に直交
   する磁界を発生させゐ励磁；イルと、前記磁界の方向お
   よび流体の通流方向く直交して前記導管に装着された一
   対の電極とを具えた電磁流量計において、前記導管の少
   なくとも前記コアの空隙部に位置する部分の管路断面形
   状を一組の平行な辺が前記電極の軸方向く沿う矩形に形
   成すると共に、この電極の軸方向に沿う辺の長さを磁界
   の方向に沿う辺の長さよ）長く形成したことを特徴とす
   る電−流量針。