JPS61151429A - フランジレス電磁流量計検出器 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、被測定流体を通す配管のフランジ間に挿入挟
持されて取り付けられる電磁流量計検出器に係り、特に
その構造に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種電磁流量計検出器の従来例を第６図に示す。第６
図に示すように従来の電磁流量計検出器は、一対の電極
（５）、コア（２）、励磁コイル（３）等最小限必要と
されるものの取付および組立方法は、磁性体金属材料で
できた外筐（１２）の管軸方向端面の開口部から非磁性
体金属材料でできた測定管（４）を入れ、測定管端部を
外筺に溶接固定する。この状態で、外筺（１２）の電極
部カバー（１１）を外した開口から電極ボス（９）を測
定管（４）に溶接し、ねじ切りを行ない、その後に絶縁
スペーサ（１０）を取り付け、測定管内面に絶縁性ライ
ニングを施し、測定管（４）の内面から電極（５）を絶
縁スペーサ（１０）に挿入して固定する。その後、励磁
コイル（３）を装着したコア（２）を外筺（１２）の管
軸と直角方向に形成されている磁束発生部相互間（１２
ａ）の開口端から挿入して取り付け、取付ねじ（１３）
により固定するようにしていた。

このような組立方法によらざるを得ない構造であるため
、電磁流量計検出器としての機能上量も必要とされる対
称性が得られたかどうかは外側の目視により確認するほ
かないので、正確な確認は困難であった。そこで、対称
性の確保および上下の磁束発生部の間隔距離を近接させ
るには、加工精度を非常に高める必要があり、必然的に
価格も高くならざるを得なかった。その上、外筺（１２
）内の狭いスペースでの部品の取り付け、電極および磁
束発生部からのリード線の処理など、組立作業も困難を
伴い、組立時間の短縮が容易でなかった。

また、配管のフランジ間に挿入挟持されて取り付けられ
る電磁流量計検出器の従来例として、米国のフィッシャ
ー・エンド・ポーター社の特開昭５６−９６２１９号に
開示されているものがあるが、この構造であると外筺と
コアとが一体であり、コアにコイルを取り付けているた
め、最終的に２つに分割して作られた外筐を接合しては
いるが、この構造であっても検出器の対称性の確認およ
び上下の磁束発生部の間隔距離の近接が困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は、測定管、電極、一対の磁束発生部相互間の組
立の精度、対称性が得やすく、且つ上下一対の磁束発生
部の間隔距離の近接が容易なフランジレス電磁流量計検
出器を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性体からなり相手フランジから　　　　
′の圧縮力に耐える強度を有する測定管と、この測定管
の長手方向中央でその管壁に管軸と直交する一直線上に
位置して配置され流体と接触して起電力を取り出す一対
の電極と、この一対の電極を結ぶ線と前記測定管の管軸
との交点において前記両線と直交する一直線上にコイル
が巻装されたコアの軸線を位置させ且つ前記交点に点対
称に前記測定管外面にコアの先端を接触させて取着され
前記一対の電極を結ぶ線および前記測定管の管軸にそれ
ぞれ直交する磁束を発生する一対の磁束発生部とを具備
した検出器本体が、この検出器本体を収納する形状を呈
しその長手方向端面に前記測定管の端部が内嵌する組合
せ用穴を有するとともに前記測定管９管軸と直交する平
面または前記一対の電極および前記測定管の管軸を含む
平面または前記一対のコアの軸線を含む平面のうちいず
れか一つの平面で２つの部分に分割された外筺に収納さ
れ、この外筐の前記組合せ用穴と前記測定管両端部との
間および２分割された外筐の接合端同志が結合されてな
るフランジレス電磁流量計検出器を実現し、検出器本体
を完全に組立てた上で外筐をかぶせるという手順により
全体の組立が完了する構造にして所期の目的を達成した
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明一実施例のフランジレス電磁流量計検出器を第１
図（ａ）　ｐ　（ｂ）　＝　（ｃ）に示す、測定管（２
１）は非磁性金属、例えばステンレス鋼で作られ、第５
図（ａ）、（ｂ）に示すように、両端部が肉厚の大なる
鍔状に形成されるとともに、この鍔状の両端部と同じ肉
厚の一対の補強部（２１ａ）が管軸対象に設けられてお
り、被測定流体の内圧および配管に取り付けられたとき
の上下流側の相手フランジからの圧縮力に耐られる構造
になっている。この測定管（２１）の長手方向中央で且
つ補強部（２１ａ）の幅の中心を通る直径上に同心に、
電極（２３）と測定管の絶縁を行なう絶縁スペーサ（２
４）を取り付けるためのねじ穴（２１ｂ）が一対の補強
部（２１ａ）にそれぞれ設けられている。また、一対の
補強部（２１ａ）の両側面には、磁束発生部を取り付け
るためのねじ穴（２１ｃ）が設けられている。

第１図（ｂ）、（Ｃ）に示すように、測定管（２１）の
内面には絶縁ライニング（２２）が施され、ライニング
（２２）の両端は測定管（２１）端面に延びて重なった
フレアに形成されている６そして、測定管（２１）のね
じ穴（２１ｂ）に螺嵌された絶縁スペ〜す（２４）を介
して電極（２３）がその頭部をライニング（２２）の表
面に露呈して取り付けられている。この一対の電極（２
３）を結ぶ線と測定管（２１）の管軸との交点において
前記画線と直交する一直線上にコイル（２６）が巻装さ
れたコア（２７）の軸線を位置させ且つ前記交点に点対
称に測定管（２１）の外面にコア（２７）の先端を密着
させて一対の磁束発生部（２５）が取着されている。

この一対の磁束発生部（２５）は、一対の電極（２３）
を結ぶ線および測定管（２１）の管軸にそれぞれ直交す
る磁束を発生する。

このように組立てられた検出器本体（２０）は、第１図
（ａ）に示すように、検出器本体が若干の間隙をおいて
そっくり納まる形状を呈し、測定管（２１）の管軸と直
交する平面で２つの部分すなわち外筐Ａ　（２８）と外
筐Ｂ　（２９）とに分割された磁性体金属製の外筺（３
０）に収納される。外筺Ａ　（２８）の第１図（ａ）に
おける左側端面および外筐Ｂ　（２９）にはそれぞれ測
定管（２１）の端部が内嵌する組合せ用穴（３１）が設
けられている。そして、第１図（ｂ）に示すように、検
出器本体（２０）を外筺Ａ　（２８）に入れ測定管（２
１）の一方の端部を組合せ用穴（３１）に内嵌させ。

外筐Ｂ　（２９）をその組合せ用穴（３１）を測定管（
２１）の他方の端部へ嵌合させながら取り付け、測定管
（２１）の端部と組合せ用穴（３１）との間および外ｆ
ｆ１Ａ（２８）と外筺Ｂ　（２９）との接合端同志をそ
れぞれ溶接などにより結合して組立てられる。

上記のように構成された本発明一実施例のフランジレス
電磁流量計検出器は、被測定流体を通す配管の上流側パ
イプのフランジと下流側パイプのフランジとの間に取り
付けられ、前記フランジ間を外筺（３０）の外側に位置
して連結した取付ボルトを締めつけることにより緊締さ
れる。この際、フランジからの圧縮力は測定管（２１）
のみにかかり。

外筺（３０）には全く外力が加わらない。そして、コイ
ル（２６）に励磁電流を流すことにより、磁束発生部（
２５）から一対の電極（２３）を結ぶ線および測定管（
２１）の管軸にそれぞれ直交する磁束が発生される。

この磁束を切って流れる被測定流体中に生起された流速
に比例する起電力が一対の電極（２３）から取り出され
て図示しない変換器に送られ、流量に変換されて流量が
測定される。

本発明によるフランジレス電磁流量計検出器は。

測定管（２１）への絶縁スペーサ（２４）、電極（２３
）の取付、絶縁性ライニング（２２）の施行、その後の
磁束発生部（２５）の取り付け、電極および磁束発生部
からのリード線の処理等を行なって組立を完了した検出
器本体（２０）を、２つ割り構造の外筺（’３０　）に
収納して総組立を完了するように構成したので、検出器
本体（２０）の組立段階では、各部品の取り付けがオー
プンスペースでの作業となり、組立て作業が容易である
上、取付状態の確認、上下一対の磁束発生部（２５）の
測定管（２１）に対する対称性の確認を確実に行なうこ
とができる。そして、磁束発生部（２５）は、測定管（
２１）の外面にコア（２７）の先端を密着させて取着さ
れる構造にしたことにより、上下の磁束発生部の間隔の
近接が得られる。また、磁束発生部（２５）は測定管（
２１）にねじ止めしているため、取付ねじとねじ用穴と
のギャップが位置調整のための修正式として利用でき、
これにより上下磁束発生部の対称性が出し易い。（筐体
に組込む前に確認できるために可能となる。第６図に示
した従来のものでは、取付ねじとねじ用穴とのギャップ
ｔ１は、コア（２）の取付状態が外筐の内部である故に
対称性が出ているか確認不可能であり。

ギャップｔｉがあると対称性を出す上でマイナス要因と
して働らくことになる。） 一方、外筐（３０）は、フランジからの圧縮力は測定管
（２１）が負担するため、単に検出器本体（２０）を収
納し、磁束発生部（２５）の磁気的なシールドおよび外
部からの落下物等に対する検出器本体の保護としての機
能等を満足すれば良いことになるので、強度の点で楽に
なり、さらに、各機能要素を取り付けるための内部作業
空間が不要なためにコンパクトにまとめることができ、
軽量化できるとともに、相手側の配管フランジの全ての
規格（ＪＩＳ、　ＡＮＳＩ　１５０１２ｂ、　ＡＮＳＩ
　３００Ｑｂ等）に対しても、フランジの取付ボルトの
ピッチサークルの内側に外筐を納めることが可能である
。

なお、本発明は上述した実施例に限らず、下記のように
変形して実施できる。

（ａ）第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）に示すよ
うに、外筺（４０）を、その長手方向の中央部分で測定
管（２１）の管軸に直交する平面で２分割して外筺Ａ（
４１）、外筺Ｂ　（４２）としたもので、検出器本体（
２０）は第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）のもの
と同様な構造である。

（ｂ）第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）に示すよ
うに、外筐（５０）を、測定管（２１）の一対の電極（
２３）および測定管（２１）の管軸を含む平面で上下に
２分割して外筺Ａ　（５１）、外筺Ｂ　（５２）とした
もので、検出器本体（２０）は第１図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）のものと同様な構造である。

（ｃｌ第４図（ａ）　＋　（ｂ）　ｔ　（ｃ）に示すよ
うに、外筺（６０）を、一対のコア（２７）の軸線を含
む平面で２分割して外筺Ａ　（６１）、外筺Ｂ　（６２
）としたもので、検出器本体（２０）は第１図（ａ）　
ｐ　（ｂ）　ｅ　（ｃ）のものと同様な構造である。

（ｄ）外筐を磁性体金属で作る代りに１例えばＦＲＰな
どの合成樹脂で作り、その内面に磁性体金属をコーティ
ングして磁気的なシールド機能を持たせたものにするこ
ともできる。

（ｅ）磁束発生部（２５）と測定管（２１）との固定は
ねし止めに限らず、接着、溶接によってもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、非磁性体からなり
相手フランジからの圧縮力に耐える強度を有する測定管
と、この測定管の長手方向中央でその管壁に管軸と直交
する一直線上に位置して配置され流体と接触して起電力
を取り出す一対の電極と、この一対の電極を結ぶ線と前
記測定管の管軸との交点において前記交点に点対称に前
記測定管外面にコアの先端を接触させて取着され前記一
対の電極を結ぶ線および前記測定管の管軸にそれぞれ直
交する磁束を発生する一対の磁束発生部とを具備した検
出器本体が、この検出器本体を収納する形状を呈しその
長手方向端面に前記測定管の端部が内嵌する組合せ用穴
を有するとともに前記測定管の管軸と直交する平面また
は前記一対の電極および前記測定管の管軸を含む平面ま
たは前記一対のコアの軸線を含む平面のうちいずれか一
つの平面で２つの部分に分割された外筐に収納され。

この外筐の前記組合せ用穴と前記測定管の両端部との間
および２分割された外筺の接合端同志が結合されてなる
フランジレス電磁流量計検出器を実現したことにより、
測定管への絶縁スペーサ、電極の取付、絶縁性ライニン
グの施行、その後の磁束発生部の取り付け、電極および
磁束発生部からのリード線の処理等が測定管まわりのオ
ープンスペースでの作業となり１組立て作業が容易であ
る上、取付状態の確認、上下一対の磁束発生部の測定管
に対する対称性の確認を確実に行なうことができる。そ
して、磁束発生部は測定管の外面にコアの先端を密着さ
せて取着される構造にしたことにより、上下の磁束発生
部の間隔の近接が得られる。また、磁束発生部は測定管
にねじ止めしているため、取付ねじとねじ用穴とのギャ
ップが位置調整のための修正式として利用でき、上下磁
束発生部の対称性が出し易い。一方、外筺においては、
フランジからの圧縮力は測定管が負担するため、単に検
出器本体を収納し、磁束発生部の磁気的なシールドおよ
び外部からの落下物等に対する検出器本体の保護として
の機能等を満足すれば良いことになるので、強度の点で
楽になり、さらに、各機能要素を取り付けるための内部
作業空間が不要なためにコンパクトにまとめることがで
き、軽量化できるとともに、相手側の配管フランジの全
ての規格に対しても、フランジの取付ボルトのピッチサ
ークルの内側に外筺を納めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明一実施
例のフランジレス電磁流量計検出器を示し、第１図（ａ
）は分解して示す斜視図、第１図（ｂ）は縦断面図、第
１図（Ｃ）は横断面図、第２図（ａ）　、（ｂ）　、　
（Ｃ）は本発明変形例のフランジレス電磁流量計検出器
を示し、第２図（ａ）は分解斜視図、第２図（ｂ）は縦
断面図、第２図（Ｃ）は横断面図、第３図（ａ）　、　
（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の別の変形例のフランジレ
ス電磁流量計検出器を示し、第３図（ａ）は分解斜視図
、第３図（ｂ）は縦断面図、第３図（ｃ）は横断面図、
第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明のさら
に別の変形例のフランジレス電磁流量計検出器を示し、
第４図（ａ）は分解斜視図。 第４図（ｂ）は縦断面図、第４図（ｃ）は横断面図、第
５図は本発明によるフランジレス電磁流量計検出器の測
定管を示し、第５図（ａ）は斜視図、第５図（ｂ）は要
部断面図、第６図は従来のフランジレス電磁流量計検出
器を測定管の管軸方向から見て要部を切欠して示す図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性体からなり相手フランジからの圧縮力に耐える強
   度を有する測定管と、この測定管の長手方向中央でその
   管壁に管軸と直交する一直線上に位置して配置され流体
   と接触して起電力を取り出す一対の電極と、この一対の
   電極を結ぶ線と前記測定管の管軸との交点において前記
   両線と直交する一直線上にコイルが巻装されたコアの軸
   線を位置させ且つ前記交点に点対称に前記測定管外面に
   コアの先端を接触させて取着され前記一対の電極を結ぶ
   線および前記測定管の管軸にそれぞれ直交する磁束を発
   生する一対の磁束発生部とを具備した検出器本体が、こ
   の検出器本体を収納する形状を呈しその長手方向端面に
   前記測定管の端面が内嵌する組合せ用穴を有するととも
   に前記測定管の管軸と直交する平面または前記一対の電
   極および前記測定管の管軸を含む平面または前記一対の
   コアの軸線を含む平面のうちいずれか一つの平面で２つ
   の部分に分割された外筺に収納され、この外筺の前記組
   合せ用穴と前記測定管両端部との間および２分割された
   外筺の接合端同志が結合されてなるフランジレス電磁流
   量計検出器。