CN103226032A - 电磁流量计及测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供电磁流量计及测定装置，能够确保密封性，并且，密封构件不会被压挤而损坏，不会被从电极构件和测定管之间挤出。实施方式的电磁流量计具备测定管（1）、电极构件（2）、弹簧（7）和垫圈（3）。测定管具有设置有贯通孔（10）的管状的周壁，在周壁的内部流动有流体，在贯通孔的内周面设置有倾斜面（10a）。电极构件插通在贯通孔中，并且具有：倾斜面（1b），与倾斜面相面对，直径随着从周壁的内部朝向外部而变小；和突出部（20），从倾斜面突出为环状，通过与倾斜面抵接而在倾斜面与倾斜面之间设置间隙。弹簧（7）将电极构件从周壁的内部朝向外部推压。垫圈是环状的构件，以被按压的状态夹设于倾斜面与倾斜面之间的间隙。

Description

电磁流量计及测定装置

本申请以2012年1月25日提交的日本特许申请第2012-012908号为基础，享有该在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请，包含该在先申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及电磁流量计及测定装置。

背景技术

以往，作为对被测定物的状态进行测定来作为物理量的装置，例如已知有对液体的流量进行测定的电磁流量计、对液体的温度进行测定的温度计。该电磁流量计通过在线圈中流动电流而在测定管内产生磁场。而且，通过电极检测与在该测定管内流动的液体的流速成正比地在与该磁场正交的方向上产生的电动势，来测定流量。

这样的电磁流量计的电极是与各种性状的流体（被测定物）直接接触的部分。作为一般的电极构造，有被称作外插型的电极构造，在该外插型的电极构造中，将电极构件从流通有被测定物的被称作测定管的管子的外部向内部插入，利用弹簧（spring）等将该电极构件从测定管的外部朝向测定管推压来确保气密性（密封）。

此外，还有被称作内插型的电极构造，在该内插型的构造中，将电极构件从测定管的内部向外部插入，利用弹簧（spring）等将该电极构件向测定管的外部按压，通过电极头部与测定管紧贴来确保气密性（密封）。特别是，在测定管由陶瓷形成的情况下，一般应用该内插型的电极构造。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平4-319622号公报

在如上述那样测定管由陶瓷形成的情况下的内插型的电极构造中，在电极头部的里侧的倾斜面、与形成于测定管的用于使电极构件贯通的孔部的倾斜面之间，夹设有垫圈（密封构件），进行密封以防止测定流体泄露。此时，若电极构件被从测定管的内部朝向外部推压，则会增强电极构件与测定管之间的密封性（密闭性），但是如果过度地推压电极构件，则存在可能会产生如在电极构件和测定管的孔部之间夹设的垫圈被压挤而损坏、或者垫圈被压挤并失去退缩空间而被从电极和测定管之间挤出这样的不良状况的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电磁流量计及测定装置，在电极构件被从测定管的内部朝向外部推压的情况下，能够确保密封性，并且密封构件不会被压挤而损坏，不会被从电极构件和测定管之间挤出。

实施方式的电磁流量计具备管、电极构件、推压构件和密封构件。管具有设置有贯通孔的管状的周壁，在周壁的内部流动有流体，并且，在贯通孔的内周面设置有直径随着从周壁的内部朝向外部而变小的第一倾斜面。电极构件插通在贯通孔中，并且具有：第二倾斜面，与第一倾斜面相面对，直径随着从周壁的内部朝向外部而变小；和突出部，从第二倾斜面突出为环状，在插通于贯通孔的状态下通过与第一倾斜面抵接而在第一倾斜面与第二倾斜面之间设置间隙。推压构件将电极构件从周壁的内部朝向外部推压。密封构件是环状的构件，以被按压的状态夹设于在第一倾斜面和第二倾斜面之间设置的间隙。

附图说明

图1是第一实施方式的测定装置的外观立体图。

图2是第一实施方式的电磁流量计的电极及其周边部的剖视图。

图3是第二实施方式的电磁流量计的电极及其周边部的剖视图。

图4是第三实施方式的电磁流量计的电极及其周边部的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明电磁流量计及测定装置的实施方式。

（第一实施方式）

图1是第一实施方式的测定装置的外观立体图。如图1所示，测定装置用于测定作为被测定物的流体的流量，由电磁流量计100和控制部400构成。电磁流量计100设置有：流动有作为被测定物的流体的测定管1、以及与该测定管1的周壁相对置的一对电极构件2（参照图2）。此外，在测定管1的两端设有用于与未图示的配管连接的凸缘1a及1b。控制部400与电磁流量计100形成为一体，通常设置在电磁流量计100的测定管1的上部。

接下来，对测定装置的动作概略进行说明。在测定装置中，在测定管1的内部形成有磁场，若在与该磁场正交的方向上流动被测定的流体，则在与磁场和流体正交的方向上产生电动势。由该流体产生的电动势，经由一对电极构件2（参照图2）被作为检测信号送出至控制部400。控制部400通过求出被送来的检测信号的电位差来检测电动势的大小，将检测到的信号转换成数字信号。而且，控制部400根据表示电动势大小的信号来计算流量，并送出至未图示的显示部，由显示部显示流量。

接下来，对电磁流量计100的构造进行说明。图2是第一实施方式的电磁流量计的电极及其周边部的剖视图。测定管1在周壁设有一对电极构件，在图2中示出了其中的一个电极构件2。

电磁流量计100主要具备测定管1、电极构件2、垫圈3、弹簧7、隔离件8、螺母9。

测定管1由SUS（不锈钢）等金属管形成，流动有作为被测定物的流体。此外，测定管1在管状的周壁设有贯通孔10。贯通孔10由倾斜面10a和内壁面10b构成，其中，倾斜面10a是直径随着从测定管1的内部朝向外部（从周壁的内部朝向外部）而变小的内周面，内壁面10b从测定管1的内部至外部具有相同的直径。另外，将从测定管1的内部朝向外部的方向设为α方向（参照图2）。

电极构件2用于检测在测定管1内（周壁的内部）流动的流体的电动势，以插通在贯通孔10中的状态设置。该电极构件2设置成从测定管1的内部朝向外部（从周壁的内部朝向外部）插入在贯通孔10中。

此外，电极构件2由电极头部2a和轴部2c构成，设置成在测定管1的管内侧配置电极头部2a。而且，电极头部2a与在测定管1中流动的流体接触。此外，在电极头部2a的外周面，以面对贯通孔10的倾斜面10a的方式，设置有直径随着从测定管1的内部朝向外部而变小的倾斜面2b。

此外，电极构件2形成有从倾斜面2b的管内侧的外周面、沿着与从测定管1的内部朝向外部的方向（α方向）交叉的方向突出为环状的突出部20。在本实施方式中，电极构件2形成有从倾斜面2b的管内侧的外周面沿着与α方向正交的方向（设为β方向）突出为环状的突出部20。

在突出部20设有沿着倾斜面10a与倾斜面10a抵接的倾斜面20a。在本实施方式中，在突出部20设有作为与倾斜面10a平行的面的、与倾斜面10a抵接的倾斜面20a。

垫圈3是由橡胶等弹性构件形成的环状的密封构件。

螺母9在测定管1的外侧通过螺纹固定与电极构件2的轴部2c连接，通过螺纹的调整将电极构件2向α方向拉引之后，将电极构件2固定于规定位置。

弹簧7隔着一对隔离件8设置在螺母9与形成于测定管1的凹部1c的底面之间，通过螺母9将电极构件2从测定管1的内部朝向外部（即向α方向）推压。即，弹簧7将螺母9向α方向推压，由此将固定于螺母9的电极构件2向α方向推压。同时，弹簧7将测定管1从外部朝向内部（即向与α方向相反的方向）推压。因此，通过弹簧7的弹性，使得电极构件2处于始终被向α方向推压的状态。

若这样构成的电磁流量计100的电极构件2以插通在贯通孔10中的状态被弹簧7向α方向推压，则在电极构件2的突出部20的倾斜面20a与测定管1的贯通孔10的倾斜面10a直径相同的位置处，倾斜面20a从管内侧抵接而卡止于倾斜面10a。由此，在贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间设置管内侧被密闭的间隙。

而且，垫圈3以被按压的状态夹设于在贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间设置的间隙。通过该垫圈3由倾斜面10a和倾斜面2b以被按压的状态夹持，而密封成在测定管1中流通的液体不会漏出。

在此，例如通过设定成垫圈3被倾斜面10a和倾斜面2b按压而大约25～30％被压挤，能够将测定管1和电极构件2理想地密闭（密封）。在该情况下，加工电极构件1的突出部20，使得由电极头部2a的倾斜面20a和测定管1的贯通孔10的倾斜面10a设置的间隙成为垫圈3以大约25～30％被压挤的状态被夹持的间隙。

由此，在第一实施方式的电磁流量计中，在通过螺母9使得电极构件2被从测定管1的内部朝向外部拉引而被固定、通过弹簧7使得电极构件2处于始终被从测定管1的内部朝向外部推压的状态的情况下，夹持在测定管1的贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间的垫圈3被倾斜面10a和倾斜面2b推压，由此将测定管1和电极构件2密闭（密封），防止在测定管1中流通的流体的泄露。

而且，在第一实施方式的电磁流量计中，通过电极构件2的突出部20抵接于测定管1的贯通孔10的倾斜面10a，使得电极构件2的从测定管1的内部向外部的移动被卡止。于是，电磁流量计即使在通过弹簧7使得电极构件2处于始终被从测定管1的内部朝向外部推压的状态下，由于倾斜面10a与电极构件2的倾斜面2b之间的间隙不会变窄，所以垫圈3不会被过分挤压。由此，在电极构件2始终被从测定管1的内部朝向外部推压的情况下，能够确保密封性，并且，垫圈3不会被压挤而损坏，不会被从电极构件2和测定管1之间挤出。

（第二实施方式）

第一实施方式的电磁流量计构成为，电极构件2在与从测定管1的内部朝向外部的方向交叉的方向上设置有具有倾斜面20a的突出部20（参照图2）。与此相对，本实施方式的电磁流量计构成为，电极构件形成有不具有倾斜面20a的突出部。

图3是第二实施方式的电磁流量计的电极及其周边部的剖视图。本实施方式的电磁流量计200主要具备测定管1、电极构件2、垫圈3、弹簧7、隔离件8和螺母9。在此，测定管1、垫圈3、弹簧7、隔离件8及螺母9的结构及功能与第一实施方式相同，因此省略说明。

电极构件2用于检测在测定管1内（周壁的内部）流动的流体的电动势，以插通在贯通孔10中的状态设置。该电极构件2设置成从测定管1的内部朝向外部（从周壁的内部朝向外部）插入在贯通孔10中。

此外，电极构件2由电极头部2a和轴部2c构成，设置成在测定管1的管内侧配置有电极头部2a。而且，电极头部2a与在测定管1中流动的流体接触。此外，在电极头部2a的外周面，以面对贯通孔10的倾斜面10a的方式，设置有直径随着从测定管1的内部朝向外部而变小的倾斜面2b。

此外，电极构件2形成有从倾斜面2b的管内侧的外周面、沿着与从测定管1的内部朝向外部的方向（α方向）交叉的方向突出成环状的突出部21。在本实施方式中，电极构件2形成有从倾斜面2b的管内侧的外周面、沿着与α方向正交的方向（设为β方向）突出为环状的突出部21。

突出部21相交地形成有相对于倾斜面2b具有规定角度的面21a和沿着α方向的面21b。在本实施方式中，突出部21相交地形成有与β方向平行的面21a和与α方向平行的面21b。

若这样构成的电磁流量计200的电极构件2以插通在贯通孔10中的状态被弹簧7向α方向推压，则在电极构件2的突出部21的面21a和面21b相交的部分与测定管1的贯通孔10的倾斜面10a直径相同的位置处，面21a和面21b相交的部分从管内侧抵接并卡止于倾斜面10a。由此，在贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间设置管内侧被密闭的间隙。

而且，垫圈3以被按压的状态夹设于在贯通孔10的倾斜面10a、与突出部21的面21a和面21b相交的部分之间设置的间隙。通过该垫圈3由倾斜面10a和倾斜面2b以被按压的状态夹持，密封成在测定管1中流通的液体不会漏出。

这样，在第二实施方式的电磁流量计中，在通过螺母9使得电极构件2被从测定管1的内部朝向拉引而被固定、通过弹簧7使得电极构件2处于始终被从测定管1的内部朝向外部推压的状态的情况下，在测定管1的贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间夹设的垫圈3被倾斜面10a和倾斜面2b挤压，由此，将测定管1和电极构件2密闭而防止流体泄露。

而且，在第二实施方式的电磁流量计中，通过电极构件2的突出部21的面21a和面21b相交的部分抵接于测定管1的贯通孔10的倾斜面10a，使得电极构件2的从测定管1的内部朝向外部的移动被卡止。于是，电磁流量计即使在通过弹簧7使得电极构件2始终被从测定管1的内部朝向外部推压的状态下，倾斜面10a与电极构件2的倾斜面2b之间的间隙也不会变窄，所以垫圈3不会被过分挤压。由此，在电极构件2始终被从测定管1的内部朝向外部推压的情况下，能够确保密封性，并且，垫圈3不会被压挤而损坏，不会被从电极构件2和测定管1之间挤出。

此外，第二实施方式的电磁流量计的突出部21相交地形成有与β方向平行的面21a、和与α方向平行的面21b。因此，在加工电极头部2a来形成突出部21时，通过首先在电极头部2a上沿着与α方向正交的方向进行进给而形成面21a、然后进行相对于面21a倾斜的进给而形成倾斜面2b这样的两阶段的进给就能够形成突出部21，因此加工容易。

（第三实施方式）

第一实施方式的电磁流量计构成为，电极构件2在与从测定管1的内部朝向外部的方向交叉的方向上设置有具有倾斜面20a的突出部20（参照图2）。与此相对，本实施方式的电磁流量计构成为，电极构件形成有沿着从测定管的内部朝向外部的方向突出的突出部。

图4是第三实施方式的电磁流量计的电极及其周边部的剖视图。本实施方式的电磁流量计300主要具备测定管1、电极构件2、垫圈3、弹簧7、隔离件8和螺母9。在此，测定管1、垫圈3、弹簧7、隔离件8及螺母9的结构及功能与第一实施方式相同，因此省略说明。

电极构件2用于检测在测定管1内（周壁的内部）流动的流体的电动势，以插通在贯通孔10中的状态设置。该电极构件2设置成从测定管1的内部朝向外部（从周壁的内部朝向外部）插入在贯通孔10中。

此外，电极构件2由电极头部2a和轴部2c构成，设置成在测定管1的管内侧配置有电极头部2a。而且，电极头部2a与在测定管1中流动的流体接触。此外，在电极头部2a的外周面，以面对贯通孔10的倾斜面10a的方式，设置有直径随着从测定管1的内部朝向外部而变小的倾斜面2b。

此外，电极构件2形成有从倾斜面2b的管内侧的外周面沿着从测定管1的内部朝向外部的方向（α方向）突出为环状的突出部22。

突出部22设置有沿着倾斜面10a与倾斜面10a抵接的倾斜面22a。在本实施方式中，突出部22设置有作为与倾斜面10a平行的面的、与倾斜面10a抵接的倾斜面22a。

若这样构成的电磁流量计300的电极构件2以插通在贯通孔10中的状态被弹簧7向α方向推压，则在电极构件2的突出部22的倾斜面22a与测定管1的贯通孔10的倾斜面10a直径相同的位置处，倾斜面22a从管内侧抵接并卡止于倾斜面10a。由此，在贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间设置管内侧被密闭的间隙。

而且，垫圈3以被按压的状态夹设于在贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间设置的间隙中。通过该垫圈3由倾斜面10a和倾斜面2b以被按压的状态夹持，而密封成在测定管1中流通的液体不会漏出。

这样，在第三实施方式的电磁流量计中，在通过螺母9使得电极构件2被从测定管1的内部朝向外部拉引而被固定、通过弹簧7使得电极构件2处于始终被从测定管1的内部朝向外部推压的状态的情况下，在测定管1的贯通孔10的倾斜面10a与电极头部2a的倾斜面2b之间夹设的垫圈3被倾斜面10a和倾斜面2b挤压，由此，将测定管1和电极构件2密闭而防止流体泄露。

而且，在第三实施方式的电磁流量计中，通过电极构件2的突出部22抵接于测定管1的贯通孔10的倾斜面10a，使得电极构件2的从测定管1的内部朝向外部的移动被卡止。于是，电磁流量计即使在通过弹簧7使得电极构件2始终被从测定管1的内部朝向外部推压的状态下，倾斜面10a与电极构件2的倾斜面2b之间的间隙也不会变窄，因此，垫圈3不会被过度挤压。由此，在电极构件2始终被从测定管1的内部朝向外部推压的情况下，能够确保密封性，并且，垫圈3不会被压挤而损坏，不会被从电极构件2和测定管1之间挤出。

此外，第三实施方式的电磁流量计的突出部22沿着α方向突出地形成。因此，通过电极头部2a的倾斜面2b和沿着α方向突出的突出部22将间隙形成为槽状，因此，垫圈不会被从电极构件2和测定管1之间挤出。

根据以上说明的实施方式，能够提供电磁流量计及测定装置，在电极构件被从测定管的内部朝向外部推压的情况下，能够确保密封性，并且，密封构件不会被压挤而破坏，不会被从电极构件和测定管之间挤出。

此外，这些实施方式只是作为例子而示出，不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的宗旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及宗旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

Claims (5)

1.一种电磁流量计，其中，具备：

管，具有设有贯通孔的管状的周壁，在所述周壁的内部流动有流体，并且，该管在所述贯通孔的内周面设置有直径随着从所述周壁的内部朝向外部而变小的第一倾斜面；

电极构件，插通在所述贯通孔中，并且，该电极构件具有：第二倾斜面，与所述第一倾斜面相面对，直径随着从所述周壁的内部朝向外部而变小；和突出部，从所述第二倾斜面突出为环状，在插通于所述贯通孔的状态下通过抵接于所述第一倾斜面而在所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间设置间隙；

推压构件，将所述电极构件从所述周壁的内部朝向外部推压；以及

环状的密封构件，以被按压的状态夹设于在所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间设置的所述间隙。

2.如权利要求1所述的电磁流量计，其中，

所述突出部设置有沿着所述第一倾斜面与该第一倾斜面抵接的第三倾斜面。

3.如权利要求1或2所述的电磁流量计，其中，

所述突出部沿着与从所述周壁的内部朝向外部的方向交叉的方向突出。

4.如权利要求1或2所述的电磁流量计，其中，

所述突出部沿着从所述周壁的内部朝向外部的方向突出。

5.一种测定装置，其中，具备：

管，具有设置有贯通孔的管状的周壁，在所述周壁的内部流动有流体，并且，该管在所述贯通孔的内周面设置有直径随着从所述周壁的内部朝向外部而变小的第一倾斜面；

电极构件，插通在所述贯通孔中，并且，该电极构件具有：第二倾斜面，与所述第一倾斜面相面对，直径随着从所述周壁的内部朝向外部而变小；和突出部，从所述第二倾斜面突出为环状，在插通于所述贯通孔的状态下通过与所述第一倾斜面抵接而在所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间设置间隙；

推压构件，将所述电极构件从所述周壁的内部朝向外部推压；

环状的密封构件，以被按压的状态夹设于在所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间设置的所述间隙；以及

控制部，从所述电极构件接收由在所述周壁的内部流动的流体产生的电动势，来计算流量。

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