JP2004522160A - 変換器用の磁気回路配列 - Google Patents

Abstract

特に、流体中での計測に使用されるセンサーに用いられる磁気回路配列であり、これは、動作中に電流が通過する少なくとも１つのコイル（１３）を備える。この磁気回路配列は、振動するハウジングチューブ（２１１）、または、その逆相で振動するハウジングチューブ（２１２）に固定された、２個の電機子（１１，１２）をセンサー上にさらに備える。コイル（１３）は、ハウジングチューブの双方（２１１，２１２）によって構成される、一対のチューブ配列（２１）上に、据え付け台（１５）によって、浮かせるようにして搭載される。さらに、双方の電機子（１１，１２）は、磁気回路配列によって生成される磁場が、本質的に上記磁気回路配列内に集中して広がるように、形成され、かつ、互いに相対的に配置されることで、上記磁気回路配列はその大部分が外部の磁場から影響されにくくなっている。この磁気回路配列は、長い使用寿命を特徴としており、特に、高温の、または、温度が変化する流体に適用される場合には、一定の高い機能精度を特徴とする。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型の変換器（vibratory transducer）、特に、コリオリ質量流量センサーに適用される磁気回路配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプ中の流体、特に、液体の質量流速度を決定するには、コリオリ質量流量計がしばしば用いられる。コリオリ質量流量計は、よく知られるように、流体内でコリオリ力を誘導し、そこから、質量流速度を表す測定信号を、振動型の変換器と、それに接続された制御及び計測のための電子機器とを用いて導出する。
【０００３】
このようなコリオリ質量流量計はよく知られており、長い間に渡り工業的に使用されてきた。例えば、米国特許４，７５６，１９８号、４，８０１，８９７号、５，０４８，３５０号、５，３０１，５５７号、５，３４９，８７２号、５，３９４，７５８号、５，７９６，０１１号、６，１３８，５１７号は、ＥＰ−Ａ８０３７１３号と同様に、変換器と一体化したコリオリ質量流量計を開示しており、このコリオリ質量流量計は、
− パイプに通じる一対のフローチューブ構成であって、
−− 動作中に振動する第１のフローチューブと、
−− 動作中に振動する第２のフローチューブとを備え、
−−− これら第１と第２のフローチューブが反対の位相で振動するものと、
− 上記フローチューブを駆動する振動発生器（vibration exciter）と、
− 上記フローチューブの入口側と出口側の振動を検出し、質量流速度に影響された、少なくとも１つの電気的なセンサー信号を生じさせる振動センサーとを備え、
− 上記の振動発生器および／または振動センサーは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換および／またはその逆を行う磁気回路配列を少なくとも１つ有していて、この磁気回路配列は、
− 少なくとも一時的に電流が流れ、かつ、少なくとも一時的に磁場が貫通する、少なくとも１つのコイルと、
− 上記変換器の上記振動する第１のフローチューブに固定された第１の電機子（armature）と、
− 上記変換器の上記振動する第２のフローチューブに固定された第２の電機子と、
− 上記コイルのホルダとを備えている。
【０００４】
よく知られているように、そのような変換器における、湾曲した、または、まっすぐの、フローチューブは、いわゆる有用モード（useful mode）において、第１の固有振動モード形状（first natural vibration mode shape）に基づくたわみ（flexural）振動に励起された場合には、そこを通過する流体にコリオリ力を生じさせることができる。これらコリオリ力が生じると、さらに、上記有用モードにおける上記励起されたたわみ振動に、同一面内の（coplanar）たわみ振動が重ね合わされて、いわゆるコリオリモードとなり、その結果、入口と出口の端部で振動センサーにより検出される振動が、流体の質量流速度に依存する、測定可能な位相差を有するようになる。
【０００５】
動作中には、変換器のフローチューブは、通常、第１の固有振動モードの瞬間的な共振周波数に、特に、振幅を一定として励起される。この共振周波数が、特に流体の瞬間的な密度にも依存することから、市販のコリオリ質量流量計は、動く流体の密度を測定する際にも用いられている。
【０００６】
米国特許５，０４８，３５０号に開示される磁気回路配列では、電機子とそれに結合されるコイルとの双方が、一対のフローチューブ構造に直接固定されているので、動作中には、それら双方が、それに結合されたフローチューブの動きに従いながら、ほとんど変化することなく加速される。その結果生じる慣性力は、コイルに特に影響を与えるが、１０Ｇ（＝重量）よりはるかに高い範囲にある。３０Ｇ近くの慣性力さえ、決して稀ではない。このような高い機械応力のために、そのような磁気回路配列中のコイルや、特に、それらコイルの巻き線は、振動発生器の長い耐用期間を保証するために、特に、動作の正確さを保った上で高い振動サイクル数を保証するために、高い負荷耐性を有する必要がある。
【０００７】
例えば米国特許４，７５６，１９８号、５，３４９，８７２号、または６，１３８，５１７号に開示される磁気回路配列では、そのようなコイルにかかる機械応力は、次のようにして回避される。すなわち、フローチューブに直接にフレキシブルに取り付けられたサポートプレート、メーターハウジング、またはサポートフレームのような、振動するフローチューブに対して静止している支持構造において、そのそれぞれを一対のフローチューブ配列の中心軸（ここでは垂直軸）からほぼ一定の距離に支持することで回避される。
【０００８】
しかしながら、上述した機械応力はほぼ完全に除去可能であるとしても、そのような磁気回路配列の正確さは、例えば、温度が大きく変化する流体に適用した場合等に生じる、特に温度誘因による、支持構造と一対のフローチューブ配置との間の変位によって、重大な影響を受けることが分かった。その結果、支持構造の膨張度と一対のフローチューブ配置の膨張度とが異なり、これは限られた範囲内で打ち消すことが可能ではあるが、この異なる膨張度のために、電機子とコイルの静止位置が互いに変化する。
【０００９】
一方、米国特許６，１３８，５１７号に記載の磁気回路配列では、支持構造と一対のフローチューブ配置との間には、主として、非常に大きな温度差が生じ、したがって、膨張度に非常に大きな差が生じる。また、米国特許５，３４９，８７２号では、磁場、特に、電機子が設けられた領域での磁場は、かなり、不均一である。ほんの少しの乱れも、かなりの不正確な結果を導く。結果として、例えば、その回路配列が、振動センサーとして用いられる場合には、そのセンサー信号は、かなり小さい値の信号ノイズ比を有し、および／または、高調波の非常に大きなひずみを示している。さらに、米国特許５，３４９，８７２号に開示される磁気回路配列による磁場は、非常に広い領域に渡って作用する。すなわち、変換器の近くにある部品や、特に、他のそのような磁気回路配列、および／または、流体が通過するフローチューブを貫通し、それゆえ、例えば、干渉する電圧を誘導する。そのような磁気回路配列の欠点については、さらに、例えば、米国特許６，１３８，５１７号で詳細に論じられている。
【００１０】
前述の磁気回路配列での、温度誘因による干渉効果にもかかわらず、動作中の高い精度を保証するには、そのような質量流量計において温度依存の干渉を補うために要求される、多大な分量の技術的な複雑さは、さらに増大されなければならない。
【発明の開示】
【００１１】
それゆえ、本発明の目的は、特に、流体計測用の振動型変換器に用いられる配列で、長い寿命と、特に、高い振動サイクル数とを有し、かつ、特に、高温の流体や、温度が変化する流体にその変換器が適用された場合に、動作中に一定の高精度を有する磁気回路配列を提供することである。さらに、本発明の磁器回路配列は、外部からの磁場からは、影響を受けにくくなっている。
【００１２】
この目的を達成するために、本発明は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、および／または、その逆を行う磁気回路配列において、
− 動作中に電流が流れる、少なくとも第１のコイルと、
− 変換器の振動する第１のフローチューブに固定された第１の電機子と、
− 変換器の振動する第２のフローチューブに固定された第２の電機子と、
− 上記第１および第２のフローチューブに固定された、上記第１のコイル用のホルダとを備え、
− 上記２つの電機子は、上記磁気回路配列によって生じる磁場が、上記磁気回路配列内に本質的に集中するように、形作られると共に、互いに相対的に位置決めされ、
− 上記第１のコイルと、少なくとも上記第１の電機子とは、第１の磁場を介して相互作用する。
【００１３】
本発明の第１の好ましい実施形態においては、その磁気回路配列は、動作中に電流が流れる第２のコイルを備え、この第２のコイルと、上記第２の電機子とは、第２の磁場を介して相互作用する。
【００１４】
本発明の第２の好ましい実施形態においては、少なくとも第１の電機子は、第１の磁場が少なくとも上記コイルの端で均一に広がり、かつ本質的に上記コイルの中心軸に位置決めされるように、形作られると共に、上記第１のコイルに対して相対的に位置決めされる。
【００１５】
本発明の第３の好ましい実施形態においては、上記２つの電機子は、それぞれ、カップ形状を有している。
本発明の第４の好ましい実施形態においては、上記第１のコイルは、第１のコア（core）に巻きつけられ、この第１のコアと上記第１の電機子とは、それらの間に形成された間隙を磁束が通過するように、形作られると共に、互いに相対的に位置決めされる。
【００１６】
本発明の第５の好ましい実施形態においては、上記２つのコアは、それぞれ、カップ形状を有している。
本発明の第６の好ましい実施形態においては、上記ホルダは、上記少なくとも第１のコイルを支持するサポートプレートを備え、このサポートプレートは、上記第１のフローチューブに固定された、弾性を有する第１の脚と、上記第２のフローチューブに固定された、弾性を有する第２の脚とにより、上記２つのフローチューブによって形成された一対のフローチューブ配置に、浮くようにして取り付けられている。
【００１７】
本発明の第７の好ましい実施形態においては、上記サポートプレートは、上記一対のフローチューブ配置に沿って延長されていて、上記第１および第２のフローチューブにその入口と出口の端で固定されている。
【００１８】
本発明の第８の好ましい実施形態においては、変換器は、コリオリ質量流量センサーである。
本発明の第９の好ましい実施形態においては、上記磁気回路配列は、上記フローチューブを駆動するための振動発生器（vibration exciter）として用いられている。
【００１９】
本発明の第１０の好ましい実施形態においては、上記磁気回路配列は、上記フローチューブの振動を検出する振動センサーとして用いられている。
本発明の基本的なアイディアは、一方では、そのような変換器、特に、コリオリ質量流量センサーまたは、コリオリ質量流量／密度センサーにおいて共通に使用される磁器回路配列の中の少なくとも１つ、すなわち、振動発生器、および／または、振動センサーを、動作中にそれらのコイルが、少なくとも一対のフローチューブ配置における中心軸、特に、そのフローチューブ配置における垂直軸に対して、静止する位置を維持するように、設計することである。また他方では、本発明は、温度に殆ど影響されなく、かつ、その配列自身は他の磁場から有効にシールドされていて、それ自身の磁場が他の部品に作用することが回避できるような磁気回路配列を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明と、そのさらなる効果は、添付図面と関連付けられた実施形態についての以下の記載を参照することによって、一層、明確になる。種々の図面において、同様な参照符号は、同様な部分を示すのに用いられる。前の図面において用いられた符号は、後続の図面においても明らかであるならば、繰り返し用いられることがない。
【００２１】
図１から図３は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、および／または、電磁誘導の法則に基づいて機械エネルギーを電気エネルギーに変換する磁気回路配列の実施形態を示している。この磁気回路配列は、コリオリ質量流量計、または、コリオリ質量流量／密度計での使用に特に適している。（不図示の）パイプ中を流れる流体の質量流速度ｍに応答する、振動型変換器の対応する実施形態が図４に示される。よく知られるように、そのような質量流量センサーは、コリオリ質量流量計において、物理量から電気量への変換器として用いられた場合は、そこを通過する流体にコリオリ力を生み出し、かつ、検出するのに、また、これらの力を後続の測定電子機器への有用な入力信号に変換するのに、用いられる。
【００２２】
測定される流体を伝播するために、変換器は、第１のフローチューブ２１１と、好ましくは第１のフローチューブと同一の形状である、第２のフローチューブ２１２とを有する、一対のフローチューブ配置２１を備える。このような変換器においては、通常そうであるように、フローチューブ２１１、２１２は、例えば、Ｕ字形状、ループ形状に、個々に曲げられていてもよい。また、必要であれば、それらは、まっすぐであってもよい。
【００２３】
好ましくは、図４に示すように、フローチューブ２１１、２１２は、好ましくは互いに平行である、それら２つのチューブ間の架空の中央平面が、一対のフローチューブ配置２１の第１の対称面に一致するように、互いに位置決めされる。さらに、一対のフローチューブ配置２１は、上述した垂直軸を含む上記中央平面Ｅ１に特に垂直に交わる第２の対称面をもつように形作られるのが望ましい。
【００２４】
２つのフローチューブ２１１、２１２のそれぞれは、入口側のマニホルド（manifold）２１３と、出口側のマニホルド２１４にて、終端している。質量流量計が、流体伝達パイプに組み込まれた場合には、入力側マニホルド２１３と出力側マニホルド２１４は、それぞれ、まっすぐな入力側と出力側のパイプの部分に接続され、それゆえ好ましくは、そのような変換器において通常そうであるように、互いに位置決めされると共に、これら２つを結ぶ一対のフローチューブ配置２１の長手方向の軸Ａ１に対して位置決めされている。変換器がパイプから着脱可能である場合は、第１のフランジ２１５と第２のフランジ２１６は、好ましくは、入力側マニホルド２１３と出力側マニホルド２１４上に、それぞれ、形成される。必要であれば、入力側マニホルド２１３、出力側マニホルド２１４を、例えば、溶接または鑞付けにより、パイプに直接接続するようにしてもよい。
【００２５】
動作中には、フローチューブ２１１、２１２は、上述のように、有用モードにおいて、たわみ振動に、特に、固有モードにおける固有共振周波数でのたわみ振動に励起され、そのような変換器で通常行われるように、それらのチューブは互いに反対の位相で振動する。よく知られているように、このようにしてフローチューブ２１１、２１２を通過する流体中に誘導されるコリオリ力は、チューブの更なる弾性変形を生じさせ、これはコリオリモードとも呼ばれ、有用モードにおける上記励起された振動に重ね合わされ、また、測定される質量流速度ｍにも依存している。
【００２６】
必要であるならば、振動するフローチューブ２１１、２１２によって入力側マニホルド２１３および出力側マニホルド２１４に生じるどのような機械応力も、例えば、そのような変換器において通常行われるように、少なくとも、入力側端部における第１のノードプレート２１７と、出力側端部における第２のノードプレート２１８とにより、それらチューブを機械的に結合することによって、最小化することができる。
【００２７】
フローチューブ２１１、２１２を駆動するために、変換器は少なくとも１つの振動発生器２２を備える。この振動発生器２２は、例えば上記質量流量計の制御電子回路から供給される電気的な励起エネルギーＥｅｘｃを、励起力（excitation force）Ｆｅｘｃ −例えば脈動または調和振動の励起力であり、フローチューブ２１１、２１２に対称に、すなわち同時且つ一様に作用するが、互いに反対の方向に作用し、それゆえ、フローチューブ２１１、２１２に反対位相の振動を生成する励起力− に変換するのに用いられる。この励起力Ｆｅｘｃは、当業者にとってはよく知られた方法を用いて、例えば電流レギュレータ回路および／または電圧レギュレータ回路によって、振幅が調整されてもよいし、また、例えばフェイズロックループによって、周波数が調整されてもよい。この点は、米国特許４，８０１，８９７号を参照。
【００２８】
フローチューブ２１１、２１２の振動を検出するために、変換器は、入力側の第１の振動センサー２３と、出力側の第２の振動センサー２４とを備える。それらセンサーは、それらチューブの動き、特に、横方向への歪みに応答し、かつ、それに対応する第１および第２の振動信号Ｓ２３，Ｓ２４をそれぞれ送出する。
【００２９】
上述した種類の変換器において、本発明の磁気回路配列は、振動発生器２２として用いられた場合には、フローチューブ２１１、２１２を駆動する励起力Ｆｅｘｃを生成するために用いることができる。さらに上述したように、その磁気回路配列は、フローチューブの動きを検知して振動信号Ｓ２３，Ｓ２４をそれぞれ生成する振動センサーとして用いることができる。
【００３０】
機械エネルギーと電気エネルギーとを相互変換するために、磁気回路配列は、動作中に電流が流れ、一対のフローチューブ配置２１にホルダ１５によって取り付けられた、少なくとも第１のコイル１３ −好ましくは、シリンダ形状のコイル− を備える。好ましくは、第２のコイル１４ −特には第１のコイル１３に対して位置決めされたコイル− が、ホルダ１５に固定される。
【００３１】
さらに、磁気回路配列は、フローチューブ２１１に固定され、動作中に、第１の磁場Ｂ１を介して、電流の流れるコイル１３と相互作用する第１の電機子と、特に、第１の電機子と同一の形状を有し、フローチューブ２１２に固定され、第２の磁場Ｂ２を介してコイル１４と相互作用する第２の電機子とを備える。磁場Ｂ１は、例えば、コイル１３によって生成される交番磁場であって、この磁場上で、電機子１１によって生成される定磁場が変化されるようにしてもよい。同様に、磁場Ｂ２は、例えばコイル１４および電機子１２によって生成されてもよい。
【００３２】
２つの電機子１１，１２は、コイル１３の外側にもある、磁気回路配列によって生成される磁場、特に、磁場Ｂ１と磁場Ｂ２とを均一にするために、また、これらの磁場を、本質的に磁気回路配列自身の内にある、可能な限り狭い空間に集中させるためにも、用いられる。電機子１１、１２は、前述の磁場を、空気中においても、可能な限り高い磁束密度、特に、一定の磁束密度を持つように、形作られると共に、前述の磁場を方向づける。それゆえ、電機子１１，１２は、好ましくは、少なくとも一部は強磁性の材料で作られる。その強磁性の材料は、よく知られるように、非常に高い透磁率を持ち、それゆえ、磁場を集中させる。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態においては、電機子１１は、磁場Ｂ１の不変な成分を生成するために用いられる。同様に、磁場Ｂ２の不変な成分は、電機子１２によって生成される。そのような場合、特に、電機子１１，１２は、少なくとも一部は、ＡｌＮｉＣｏ，ＮｙＦｅＢ，ＳｍＣｏ，または、その他の希土類合金のような、硬磁性（hard magnetic）の、すなわち、前磁化可能な（premagnetizable）材料、によって作られる。この形態の電機子１１，１２用の材料としては、はるかに安価な快削鋼または構造用鋼を用いることもできる。
【００３４】
図１から図３に示されるように、電機子１１は、フローチューブ１１に、その上に据え付けられたたわみにくい第１のアングル片１１Ａによって堅固に固定され、また、電機子１２は、フローチューブ２１２に、その上に据え付けられたたわみにくい第２のアングル片１２Ａによって堅固に固定されている。アングル片１１Ａ，１２Ａは、それぞれ、フローチューブ２１１、２１２に、例えば溶接または鑞付けによって結合可能である。
【００３５】
例えば図１に示すように、コイル１３は、もしコイル１４がある場合はこのコイル１４も、磁気回路配列の対称軸が一対のフローチューブ配置２１の中央平面Ｅ１に実質的に平行であるように、ホルダ１５によってフローチューブ２１１、２１２に固定される。好ましくは、ホルダ１５は、フローチューブ２１１に第１の脚１５Ａを介して固定され、かつ、フローチューブ２１２に本質的に同一形状の第２の脚１５Ｂを介して固定される。さらに、その２つの、好ましくは弾力性を有している脚１５Ａ，１５Ｂは、好ましくは、一対のフローチューブ配置２１から離れているそれぞれの終端部が、サポートプレート１５Ｃを介して連結されている。ホルダ１５は、湾曲したスタンピング（stamping）のように１つの部分から構成されてもよいし、多数の部分から構成されてもよい。ホルダ１５は、例えば、フローチューブ２１１、２１２に用いられるのと同じ材料で作られていてもよい。
【００３６】
フローチューブ２１１、２１２が、上述のようにして、反対の位相で振動する場合、ホルダ１５は、特に、フローチューブ２１１、２１２に取り付けられた脚１５Ａ，１５Ｂの横方向の歪みにより変形する。しかし、その対称軸は、中央平面Ｅ１からの相対的位置に、本質的にとどまる。それゆえ、サポートプレート１５Ｃによって、例えば、そのサポートプレート１５Ｃ上に形成された隆起部１５Ｄを介して、コイル１３は、一対のフローチューブ配置２１に浮くようにして搭載され、中央平面Ｅ１から本質的に一定の距離に保たれる。
【００３７】
振動するフローチューブ２１１、２１２の振動モードの形状が、ホルダ１５により影響を受けることを回避するために、ホルダ１５は、曲げやすいように作られる。これを達成するのに、動作中に振動する脚１５Ａ，１５Ｂを、適度に薄いシートメタル片により形成するようにしてもよい。
【００３８】
本発明の他の実施形態においては、図５または図６に概要が示されているように、サポートプレート１５Ｃは、フローチューブに本質的に平行に、かつ、一対のフローチューブ配置２１の全体の長さに実質的に沿って、広がるように形作られ、かつ、フローチューブ２１１、２１２に取り付けられている。この場合において、サポートプレート１５Ｃは、入力側の端でノードプレート２１７に、また、出力側の端でノードプレート２１８に、都合のよいように直接固定される。発明者にとっては驚くべきことに、フローチューブの、例えば、熱に導かれた膨張が、中央平面Ｅ１に平行である場合に、そのように固定されたホルダ１５が、ホルダ１５と一対のフローチューブ配置２１との間のどのような相対的な変位も無視可能な位小さくなるまで、その膨張に追従できることが分かった。
【００３９】
本実施形態において、特に有利なのは、ホルダ１５を脚１５Ａ，１５Ｂを介して一対のフローチューブ配置２１にさらに固定する必要がなくなることである。図６を参照。
本発明の第１の変形例によれば、磁気回路配列は、電気力学型の配列、すなわち、例えばコイル１３のようにループに形成された導電体が、少なくとも１つの永久磁石によって生成される磁場によって特に垂直に貫通され、かつ、上記ループと上記永久磁石とが互いに相対的に移動するような配列である。そのために、コイル１３は、好ましくは、その中心軸Ａ１３が本質的に中央平面Ｅ１に垂直になるように、ホルダ１５によって一対のフローチューブ配置２１に固定される。
【００４０】
特に電機子１１，１２の外側において、磁場Ｂ１，Ｂ２を均一にし、かつ、磁束密度を可能な限り高く固定するために、本発明の第１の変形例においては、２つの電機子１１，１２のそれぞれは、図１および図２において概要が示されるように、カップ形状を有し、その底部には、好ましくは、そのカップの壁と同軸に硬磁性のロッドが形成される。
【００４１】
第１の変形例における別の好ましい実施形態においては、電機子１１，１２は、そのような磁気回路配列において通常そうであるように、好ましくは、少なくとも一部、すなわち上述したカップの壁の領域が、フェライトまたはコロバック（Corovac）のような軟磁性体（soft magnetic material）によって作られる。
【００４２】
本発明の第２の変形例においては、磁気回路配列が、電気力学型の配列、すなわち、互いに相対的に可動な２つの強磁性体が、その２つの間に形成される少なくとも１つの空隙が、高い磁束密度を有する、好ましくは均一な磁場によって貫かれるように、互いに相対的に配置されるような配列である。特には欧州特許ＥＰ−Ａ８０３７１３号を参照。
【００４３】
この本発明の第２の変形例においては、その磁気回路配列は、コイル１３用の強磁性の第１のコア１３Ａをさらに備える。このコアはホルダ１５に固定される。図３に示されるように、コイル１３の少なくとも一部を通り延長されるコア１３Ａは、電機子１１の反対側に、かつ、電機子１１から離れて位置される。この本発明の第２の変形例においては、コア１３Ａと電機子１１は、少なくとも一部を磁場Ｂ１が横切って広がる、可変な第１の空隙を形成するのに用いられる。好ましくは、磁気回路配列は、コイル１４用の第２の強磁性のコア１４Ａをさらに備える。そのコアもまた、電機子１２から離れてホルダ１５に固定される。それゆえ、コア１４Ａと電機子１２は、特に、磁場Ｂ２によって貫通される、可変な空隙を形成する。
【００４４】
磁気回路配列において、磁場の不変な構成要素を生成し、かつ、過電流を減少させるために、個々のコア１３Ａは、好ましくは、少なくとも一部が、前述した希土類合金であるＡｌＮｉＣｏ、ＮｙＦｅＢ、ＳｍＣｏなどの中の１つのような、硬磁性で低導電性の材料で作られる。
【００４５】
本発明の第２の変形例の好ましい実施形態において、磁場Ｂ１の磁気抵抗を、コア１３Ａの外側においてさえも、可能な限り低く設定するために、図１３に示すように、コイル１３の外側に広がる強磁性の第１のヨーク１３Ｂが、コア１３Ａと一体的に形成される。同様に、コア１４Ａも、磁場Ｂ２がその上に形成される、強磁性の第２のヨーク１４Ｂを持っていてもよい。そのような磁気回路配列において通常そうであるように、ヨーク１３Ａ，１３Ｂは、フェライトやコロバック（Corovac）のような軟磁性体でできているのが望ましい。
【００４６】
本発明のさらなる好ましい実施形態においては、コア１３Ａとヨーク１３Bは、空隙と接触しているコア１３Ａとヨーク１３Ｂの自由端面が、本質的に平坦で、かつ、同一平面（coplanar）であるように、形作られ、かつ、互いに相対的に位置決めされる。それから、空隙と接触する、電機子１１の自由端面も平坦であることが好ましい。その場合において、この端面は、例えば、反対側にある、コア１３Ａとヨーク１３Bの自由端面に平行であってもよい。必要であるならば、電機子１１、コア１３Ａ、ヨーク１３Ｂは、コイル−プランジャの原理に基づいて構成されていてもよい。
【００４７】
本発明の第２の変形例における、さらなる好ましい実施形態においては、ヨーク１３Bは、コイル缶（can）、特に、コイル１３と同軸の缶として、設計されている。欧州特許ＥＰ−Ａ８０３７１３を参照。
【００４８】
本発明の第２の変形例の磁気回路配列の動作に係る、あるいは、コイル１３とヨーク１３Ｂの、また、もし存在すればコイル１４とヨーク１４Ｂ、の形状と配置に係る、さらなる詳細および実施形態は、例えば、欧州特許ＥＰ−Ａ８０３７１３号に開示されているので、ここで、引用しておく。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】コリオリ型の変換器に特に適した、第１の実施形態における磁気回路配列の透視図である。
【図２】図１の磁気回路配列の前方からの部分断面図である。
【図３】コリオリ型の変換器に特に適した、第２の実施形態における磁気回路配列の前方からの部分断面図である。
【図４】一対のフローチューブ配置を備えた変換器内で用いられる、図１の磁気回路配列の透視図である。
【図５】変換器に用いられる本発明の磁気回路配列のさらなる発展例を示す透視図である。
【図６】変換器に用いられる本発明の磁気回路配列のさらなる発展例を示す透視図である。

Claims (11)

1. 電気エネルギーを機械エネルギーに変換する、および／または、その逆を行う磁気回路配列において、
   動作中に電流が流れる、少なくとも第１のコイルと、
   変換器の振動する第１のフローチューブに固定された第１の電機子と、
   変換器の振動する第２のフローチューブに固定された第２の電機子と、
   前記第１および第２のフローチューブに固定された、前記第１のコイル用のホルダと、を備え、
   前記２つの電機子は、前記磁気回路配列によって生成された磁場が、本質的に前記磁気回路配列内に集中するように、形作られ、かつ、互いに相対的に位置決めされ、
   前記第１のコイルと、少なくとも前記第１の電機子とは、第１の磁場を介して相互作用することを特徴とする磁気回路配列。
2. 動作中に電流が流れる第２のコイルを備え、前記第２のコイルと、前記第２の電機子とは、第２の磁場を介して相互作用することを特徴とする請求項１記載の磁気回路配列。
3. 少なくとも前記第１の電機子は、前記第１の磁場が少なくとも前記コイルの側方で均一に広がり、且つそのコイルの中心軸に本質的に位置決めされるように、形作られ且つ前記第１のコイルに相対的に位置決めされることを特徴とする請求項１記載の磁気回路配列。
4. 前記２つの電機子のそれぞれは、カップ形状をしていることを特徴とする請求項１記載の磁気回路配列。
5. 前記第１のコイルは、第１のコアに巻きつけられ、
   前記第１のコアと前記第１の電機子は、それら２つの間に形成された空隙を磁束が通過するように、形作られ、かつ、互いに位置決めされることを特徴とする請求項１記載の磁気回路配列。
6. 前記２つのコアのそれぞれは、カップ形状をしていることを特徴とする請求項５記載の磁気回路配列。
7. 前記ホルダは、少なくとも前記第１のコイルを支持するサポートプレートを備え、該サポートプレートは、前記第１のフローチューブに固定された、弾性を有する第１の脚と、前記第２のフローチューブに固定された、弾性を有する第２の脚とによって、前記２つのフローチューブにより形成される一対のフローチューブ配置に、浮くようにして搭載されることを特徴とする請求項１記載の磁気回路配列。
8. 前記サポートプレートは、前記一対のフローチューブ配置に沿って延びており、前記第１および第２のフローチューブの入力側および出力側の端部に固定されることを特徴とする請求項７記載の磁気回路配列。
9. 前記変換器がコリオリ質量流量センサーであることを特徴とする請求項１から８までの少なくとも１つに記載の磁気回路配列。
10. 請求項１から９までの少なくとも１つに記載の磁気回路配列を、前記フローチューブを駆動する振動発生器として用いること。
11. 請求項１から９までの少なくとも１つに記載の磁気回路配列を、前記フローチューブの振動を検出する振動センサーとして用いること。