JP2007298399A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】配管との接続に支障をきたすことのない電磁流量計の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の電磁流量計１０によれば、アース電極２３，２３が計測管２０を構成する周壁を内外に貫通しており、従来のように計測管の端面に宛がわれた構成ではないので、配管との接続においてアース電極２３，２３が支障になることはない。また、アース電極２３，２３が、信号処理回路と共にケース部１１の内部に配置されたから、アース電極２３，２３がケース部１１の外面に突出した計測管２０の両端部２０Ａ，２０Ｂに設けられた場合に比較して、信号処理回路とアース電極２３，２３との接続構造が簡素化できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、計測管に１対の検知電極とアース電極とを固定してその計測管の内部を流れる液体に導通させると共に、それら検知電極とアース電極とを信号処理回路に接続した電磁流量計に関する。

上述した従来の電磁流量計としては、配管の途中に接続される計測管の両端面に、薄板円板状のアース電極が宛がわれたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３８６４８号公報（［００１３］、第１図）

ところで上述した従来の電磁流量計では、配管との接続においてアース電極が支障となる虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、配管との接続に支障をきたすことのない電磁流量計の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る電磁流量計は、絶縁部材からなる計測管に１対の検知電極とアース電極とを固定してその計測管の内部を流れる液体に導通させると共に、それら検知電極とアース電極とを信号処理回路に接続し、電磁コイルにより液体に磁束を付与した際に１対の検知電極の間に生じる電位差に基づいて信号処理回路が液体の流量を検出する電磁流量計において、アース電極を計測管の内外に貫通させたところに特徴を有する。

請求項２の発明に係る電磁流量計は、絶縁部材からなる計測管に１対の検知電極とアース電極とを固定してその計測管の内部を流れる液体に導通させると共に、それら検知電極とアース電極とを信号処理回路に接続し、電磁コイルにより液体に磁束を付与した際に１対の検知電極の間に生じる電位差に基づいて信号処理回路が液体の流量を検出する電磁流量計において、計測管と一体に設けられ、計測管の途中部分を収容しかつ計測管の両端部が外面から突出したケース部を備えて、そのケース部の内部に信号処理回路を有する回路基板が収容され、計測管のうちケース部に収容された部分をアース電極が内外に貫通したところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の電磁流量計において、計測管の軸方向の中央部を絞って流量計測部を形成し、１対の検知電極は、流量計測部に配置され、アース電極は、対をなして流量計測部を挟んだ両側に配置されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の電磁流量計において、計測管の内面の一部を覆ったインナー電極部材を設け、アース電極の先端部をインナー電極部材に接続したところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載の電磁流量計において、インナー電極部材は、計測管の内側に嵌合される筒状をなしたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の電磁流量計において、アース電極は、棒状をなしてその先端部に雄螺旋部を有する一方、基端部にヘッド部を有し、計測管には、アース電極のうちヘッド部より先端側を挿入可能なアース電極挿通孔が形成され、インナー電極部材に螺旋孔を形成し、その螺旋孔に雄螺旋部を螺合することでインナー電極部材を計測管に固定したところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項４又は５に記載の電磁流量計において、アース電極は、棒状をなしてその基端部にヘッド部を有し、計測管には、アース電極のうちヘッド部より先端側を挿入可能なアース電極挿通孔が形成され、インナー電極部材に固定用孔を貫通形成し、アース電極の先端部を固定用孔に貫通させた状態でかしめてインナー電極部材を計測管に固定したところに特徴と有する。

請求項８の発明は、請求項６又は７に記載の電磁流量計において、アース電極の軸方向の中間部に、Ｏリング装着凹所を形成して、そこにＯリングを装着したところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項６乃至８の何れかに記載の電磁流量計において、電磁コイルを保持した板金製のコイルホルダを設けると共に、コイルホルダに貫通孔を形成し、その貫通孔にアース電極を挿通し、ヘッド部とアース電極挿通孔の開口縁との間でコイルホルダを挟んで固定したところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の電磁流量計において、磁気回路を励磁する電磁コイルに間欠的で、毎回瞬間的でかつ交互に方向が反対の励磁電流を流し、励磁電流が流れない間に磁気回路が保つ残留磁束と液体の流れとに起因して検知電極間に生ずる電位差に基づき、流量を算定するようにしたところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の電磁流量計において、磁気回路の途中に半硬質磁性材料を設けたところに特徴を有する。

［請求項１及び３の発明］
請求項１に係る電磁流量計は、アース電極が計測管の内外に貫通しており、従来のように計測管の端面に宛がわれた構成ではないので、配管との接続においてアース電極が支障になることはない。ここで、請求項３の発明のように、アース電極は、１対の検知電極が配置された流量計測部を挟んだ両側に配置することが好ましい。

［請求項２の発明］
請求項２に係る電磁流量計は、アース電極が計測管の内外に貫通しており、従来のように計測管の端面に宛がわれた構成ではないので、配管との接続においてアース電極が支障になることはない。また、アース電極が、信号処理回路と共にケース部の内部に配置されているから、アース電極が、ケース部の外面から突出した計測管の両端部に設けられた場合に比較して、信号処理回路とアース電極との接続構造が簡素化できる。

［請求項４及び５の発明］
請求項４の発明によれば、液体との接触面積が大きくなることで、液体を通じて混入する電気雑音をより効果的に防ぐことができる。これにより、流量計測値の信頼性が向上する。ここで、インナー電極部材は、計測管の内側に嵌合される筒状であることが好ましい（請求項５の発明）。

［請求項６及び７の発明］
請求項６及び７の発明によれば、インナー電極部材が計測管に固定される共に、アース電極がアース電極挿通孔に対して抜け止めされる。

［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、アース電極挿通孔からの液漏れを防止できる。

［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、アース電極によって電磁コイルを保持したコイルホルダとインナー電極部材との両方を固定することができるから、組付け作業が軽減されると共に部品点数を抑えることができる。

［請求項１０及び１１の発明］
請求項１０の発明によれば、励磁電流が間欠的かつ瞬間的に流れるから電力消費を極めて少なくすることができる。また、磁気回路の途中には半硬質磁性材料を設けることが好ましい（請求項１１の発明）。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。本発明の電磁流量計１０は、略長円形の容器構造をなしたケース部１１を備え、その長手方向（図３における左右方向）で対向した壁部を計測管２０が貫通した構造をなしている。計測管２０のうちケース部１１の外面から相反する方向に突出した両端部２０Ａ，２０Ｂに、図示しない配管（例えば、水道管や薬液配管等）が接続されることで、配管を流れる液体（水道水や薬液）が計測管２０を通過して、その液体の流量が計測される。ここで、ケース部１１及び計測管２０は、絶縁性樹脂により一体形成されている。

図２に示すようにケース部１１は、計測管２０の軸方向に直交する方向で対面した二面が開放しており、それら各開口１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ第１蓋体１２及び第２蓋体１３によって閉じられている。また、図５及び図６に示すようにケース部１１の各開口１１Ａ，１１Ｂの周縁部には、それぞれシール溝１４，１４が形成されており、これらシール溝１４，１４に嵌め込まれた図示しないシール部材が各蓋体１２，１３の周縁部で潰されてケース部１１の内側が密閉状態にされている。なお、ケース部１１の内側に後述する種々の部品を収容してそれら部品の周りに樹脂をモールドしてもよい。

以下、説明の便宜上、本実施形態では、計測管２０が水平方向（図３の左右方向）に延びかつケース部１１の各開口１１Ａ，１１Ｂが上下方向に並んで配置されているものとするが、勿論、これに限るものではない。

計測管２０の両端部２０Ａ，２０Ｂの外周面には、電磁流量計１０を配管に連結するための雄ネジ部２１，２１が形成されている。また、図３に示すように、計測管２０のうちケース部１１内に収容された中央部分は、両端部２０Ａ，２０Ｂに比べて流路断面積が狭くなっている。詳細には、計測管２０の軸方向における中央部には、計測管２０のうちで流路断面積が最小となった流量計測部２６が備えられている。図４に示すように、流量計測部２６における流路の断面形状は、幅方向（図４の左右方向）に比べて上下方向の寸法が小さくなった扁平矩形状をなしている。この流量計測部２６に、後述する１対の検知電極４０，４０が幅方向で対向配置されている。

計測管２０のうち流量計測部２６より上流側には、計測管２０の上流側の端部２０Ａから流量計測部２６に向かうに従って流路断面積が徐々に小さくなるように窄んだ収縮部２７が備えられ、流量計測部２６より下流側には、流量計測部２６から下流側の端部２０Ｂに向かうに従って流路断面積が徐々に大きくなった拡大部２８が備えられている。

図４に示すように計測管２０のうち流量計測部２６の上面からは、１対の電極支持ボス２９，２９が直立している。これら電極支持ボス２９，２９は、流量計測部２６の幅方向（図４の左右方向）に並んで形成されており、それら電極支持ボス２９，２９の外周面同士がリブ壁２９Ｒで繋がっている（図５を参照）。

各電極支持ボス２９の軸心部には、それぞれ検知電極挿通孔３０が形成されている。検知電極挿通孔３０は、流量計測部２６の上壁を貫通して上下方向に延びており上面開口１１Ａ側に開口している。

詳細には各検知電極挿通孔３０は、開口側に形成された大径部３０Ａと、大径部３０Ａの奥側（図４における下方）に配置されて段付き状に縮径した小径部３０Ｂとを備えている。そして検知電極４０，４０は、各検知電極挿通孔３０，３０の開口から差し込まれて、先端部分が流量計測部２６内の流路に配置されている。ここで、各検知電極挿通孔３０，３０の開口縁は上方に向かってテーパー状に拡径しているから、検知電極４０，４０を差し込み易くなっている。

各検知電極４０，４０は、全体として断面円形の丸棒状をなしている。詳細には、検知電極４０の先端は先細りとなっており、基端には段付き状に縮径した端子部４１が形成されている。さらに検知電極４０の軸方向の中間部分には、フランジ状のＯリング押圧部４２が形成されている。Ｏリング押圧部４２の上面には次述する保持ベース５０の押圧筒部５８が突き当てられており、これにより各検知電極４０，４０の検知電極挿通孔３０，３０からの抜け止めが図られている。なお、検知電極４０，４０は、耐食性に優れたステンレス、ハステロイ、モネル、チタン、タンタル、白金等で構成されている。

図４に示すように、各検知電極４０の途中部分にはＯリング４３が挿通されており、そのＯリング４３がＯリング押圧部４２の下面に宛がわれている。Ｏリング４３は検知電極挿通孔３０の大径部３０Ａ内周面と検知電極４０の外周面との間で周方向から押し潰されている。このＯリング４３，４３により、検知電極挿通孔３０，３０からの液漏れが防止されている。ここで、Ｏリング押圧部４２を保持ベース５０の押圧筒部５８により下方に押しつけて、Ｏリング４３を検知電極挿通孔３０，３０の段差面３０Ｃ，３０Ｃとの間で押し潰してもよい。

ここで図７に示すように、流量計測部２６の内面のうち、幅方向で対向した１対の平坦内面２６Ａ，２６Ａには、それぞれ電極収容溝２６Ｂ，２６Ｂが形成されている。これら電極収容溝２６Ｂは、検知電極挿通孔３０，３０の延長線上に設けられて断面半円形をなしている。電極収容溝２６Ｂ，２６Ｂには、各検知電極４０，４０の円弧壁の約半周分が受容されており、残りの約半周分が流量計測部２６の流路内に露出して液体と接触可能となっている。このような構成とすることで、検知電極４０，４０の表面近傍において液体の流れが乱されずにスムーズに流れるようになり、安定した流量計測を行うことが可能となる。

さらに、流量計測部２６の内面底部で検知電極挿通孔３０，３０及び電極収容溝２６Ｂ，２６Ｂの同軸線上には１対の凹部２６Ｃ，２６Ｃが形成され、ここに各検知電極４０，４０の先端が嵌合している。これにより、１対の検知電極４０，４０が流量計測部２６の幅方向、即ち、流量計測部２６を流れる液体の流れ方向と直交する方向で互いに平行に並びかつ、基端側が流量計測部２６の上方に突出した状態に位置決めされている。

図４に示すように、ケース部１１のうち計測管２０の上側領域には保持ベース５０が収容されている。保持ベース５０は例えば樹脂で構成されており、計測管２０の外面に重ねて取り付けられている。図２に示すように保持ベース５０は、計測管２０の軸方向に長くなった略矩形状の基板受容台５１を備え、その基板受容台５１のうち短手方向の両側辺から複数の係止可撓片５２，５２が計測管２０に向かって延びた構造をなす。係止可撓片５２は、基板受容台５１に対して直交した帯板部５２Ａの先端に矢尻状の係止爪部５２Ｂを備えてなる。これら複数の係止可撓片５２，５２が、計測管２０の外面に突出した複数の係止突部３１，３１（図５及び図６）にそれぞれ係止して、保持ベース５０が計測管２０の外面に係止されている。

基板受容台５１のうち長手方向における中央部には、１対の電極保持孔５３，５３が形成されている。これら電極保持孔５３，５３は基板受容台５１の短手方向に並んで配置されており、ここに計測管２０から上方に突出した各検知電極４０，４０が貫通している（図４を参照）。

基板受容台５１のうち、各電極保持孔５３，５３の開口縁からは、各電極支持ボス２９，２９に向かって円筒状の押圧筒部５８，５８が突出している。これら押圧筒部５８，５８は、各検知電極挿通孔３０の大径部３０Ａと検知電極４０との間に挿通されて、各検知電極４０のＯリング押圧部４２の上面に突き当てられている。

保持ベース５０のうち基板受容台５１の上面には、図示しない信号処理回路を有した回路基板６０が重ねて保持されている。回路基板６０は、保持ベース５０の短手方向の両側辺に形成された複数のリブ壁５７，５７上に載置されており、基板受容台５１の上面から浮いた状態に保持されている。

回路基板６０は計測管２０の軸方向に長くなった略矩形状をなしており、その長手方向における中央部には１対の端子孔６１，６１が貫通形成されている。これら端子孔６１，６１は、回路基板６０の短手方向に並んで形成されており、ここに１対の検知電極４０，４０の端子部４１，４１がそれぞれ貫通している。この端子部４１，４１が回路基板６０に半田付けされ、１対の検知電極４０，４０により検知された電位がそれぞれ信号処理回路に入力するようになっている。

ケース部１１の上面開口１１Ａは、上記した１対の検知電極４０，４０、保持ベース５０及び回路基板６０をケース部１１内に収容した状態で、第１蓋体１２によって閉じられている。第１蓋体１２は上面開口１１Ａに対応して略矩形状をなしている。そして第１蓋体１２の周壁部をケース部１１の上面開口１１Ａの縁部に宛がった状態で、ケース部１１の四隅を貫通した雄ネジ部品（図示せず）により第１蓋体１２がケース部１１の上面開口１１Ａを閉じた状態に組み付けられている。

図４に示すように、ケース部１１のうち計測管２０の下方領域には、軸状コア７１に巻回された電磁コイル７２が収容されている。軸状コア７１は、板金製のコイルホルダ７３から起立して先端部が計測管２０、詳細には流量計測部２６の下面に突き当てられている。この電磁コイル７２により流量計測部２６内を通過する液体に磁束が付与され、このとき、１対の検知電極４０，４０間に発生した電位差に基づいて液体の流量が計測される。

図２に示すように、コイルホルダ７３は、計測管２０の下面に宛がわれた長板状の敷設板金部７４と敷設板金部７４の両側部から起立した１対の起立板金部７５，７５を一体に備えてなる。起立板金部７５，７５は、敷設板金部７４の側方に突出した板金片を途中で直角曲げして上方に起立させた構造をなしている。図４に示すように起立板金部７５，７５の起立部分は、それぞれケース部１１の側壁と計測管２０との間の隙間に配置されており、流量計測部２６を幅方向で挟んでいる（図４を参照）。そして電磁コイル７２が励磁されると、軸状コア７１の先端面から流量計測部２６を扁平方向（図４の上下方向）に貫通した磁束が、１対の起立板金部７５，７５を通って軸状コア７１に帰還する。即ち、コイルホルダ７３が磁路の一部を構成している。

敷設板金部７４は、その両端部が計測管２０から下方に突出したボス部２４，２４及びリブ壁２４Ｒの端面に突き当てられている。敷設板金部７４の両端部には、貫通孔７４Ａ，７４Ａが形成されている。これら貫通孔７４Ａ，７４Ａに後述するアース電極２３，２３が挿通されて、アース電極２３，２３によりコイルホルダ７３が計測管２０の下面側に固定されている。

詳細には図３に示すように、コイルホルダ７３のうち、各貫通孔７４Ａ，７４Ａの周縁部が、ボス部２４，２４端面とアース電極２３のヘッド部２３Ｂとの間で挟まれており、これにより、コイルホルダ７３が計測管２０に固定されると共に、アース電極２３，２３と敷設板金部７４とが導通状態になっている。

敷設板金部７４には図示しないリード線の一端が接続されており、そのリード線の他端がケース部１１の内側を通って、前記回路基板６０の信号処理回路に接続されている。

なお、敷設板金部７４のうち、一方の貫通孔７４Ａの近傍位置には、図示しない位置決め孔が形成されており、計測管２０のリブ壁２４Ｒに一体形成された位置決め凸部２４Ｔ（図６を参照）と凹凸嵌合している。これにより計測管２０に対してコイルホルダ７３が位置決めされ、コイルホルダ７３の組付けミスが防止される。また、コイルホルダ７３は、高透磁率材料で構成することが好ましい。

ケース部１１の下面開口１１Ｂは、上記した電磁コイル７２及びコイルホルダ７３をケース部１１内に収容した状態で第２蓋体１３により閉じられている。図２に示すように第２蓋体１３は、下面開口１１Ｂに対応して略長円形状をなしており、その内面（上面）からは、ケース部１１内に向かって複数（例えば４つ）の円筒ボス１６が起立している。これら円筒ボス１６は上方に開放しており、ケース部１１の内壁面から突出した複数のボス受容筒部１７（図６を参照）に下面側から嵌合している。そして、ケース部１１の上面開口１１Ａから各ボス受容筒部１７に挿通された図示しないネジ部品が各円筒ボス１６の軸心部に螺合して、第２蓋体１３が下面開口１１Ｂを閉じた状態に組付けられている。

さて、計測管２０の両端部２０Ａ，２０Ｂの内側には金属製のインナー電極部材２２，２２が備えられている。インナー電極部材２２，２２は、例えば円筒状をなし、計測管２０の内側に嵌合されている。換言すれば、計測管２０の両端部２０Ａ，２０Ｂにおける内面全周がインナー電極部材２２，２２によって被覆されている。

インナー電極部材２２のうちケース部１１の内側に配置された周壁には、螺旋孔２２Ａが貫通形成されており、ここに、計測管２０の周壁を側方から貫通したアース電極２３が螺合している。

詳細には、計測管２０のうち、ケース部１１の内側に収容された部分には、ケース部１１の下面開口１１Ｂに向かって突出した１対のボス部２４，２４が一体形成されている。これらボス部２４，２４の軸心部には、計測管２０の周壁を貫通しかつ下面開口１１Ｂ側に開口したアース電極挿通孔２４Ａ，２４Ａが形成されている。なお、図６に示すように、各ボス部２４，２４の外周面からはリブ壁２４Ｒが張り出している。

アース電極２３，２３は、前記アース電極挿通孔２４Ａ，２４Ａに対して下面開口１１Ｂ側から挿入されている。アース電極２３の先端は段付き状に縮径した雄螺旋部２３Ａとなっており、雄螺旋部２３Ａが計測管２０の内側に突入してインナー電極部材２２の螺旋孔２２Ａに螺合している。これにより各インナー電極部材２２，２２が計測管２０の両端部２０Ａ，２０Ｂの内側に固定されると共に、計測管２０の内部に収容された１対のインナー電極部材２２，２２と、計測管２０の外側に配置された敷設板金部７４とが、１対のアース電極２３，２３を介して導通状態にされる。そして、計測管２０を流れる液体の電位は、各アース電極２３，２３、コイルホルダ７３（敷設板金部７４）及びリード線を介して回路基板６０に備えられた信号処理回路（図示せず）に入力する。

アース電極２３のうち、雄螺旋部２３Ａよりヘッド部２３Ｂ側には、全周に亘って段付き状に縮径したＯリング溝２３Ｃ（本発明の「Ｏリング装着凹所」に相当する）が形成されており、このＯリング溝２３ＣにＯリング２５が嵌め込まれている。Ｏリング２５はアース電極挿通孔２４Ａの内周面との間で押し潰されている。これにより、アース電極挿通孔２４Ａとアース電極２３との間がシールされ、各アース電極挿通孔２４Ａ，２４Ａからの液漏れが防止されている。なお、液体と接するインナー電極部材２２，２２及びアース電極２３，２３は、耐食性に優れたステンレス、ハステロイ、モネル、チタン、タンタル、白金等で構成することが好ましい。また、アース電極２３，２３の機能は、従来の電磁流量計に一般的に備えられているアースリング（接液リング）と同じであるから、詳細な説明は省略する。

本実施形態の電磁流量計１０の構成の説明は以上である。この電磁流量計１０は、水道管や薬液配管の途中に接続される。信号処理回路は、アース電極２３，２３により検知された液体の電位を基準電位として、液体が流量計測部２６を通過した際の両検知電極４０，４０の電位を取り込み、両検知電極４０，４０間の電位差から流量を演算する。これにより、液体中を伝搬する電気雑音の影響を効果的に防いで正確な流量を計測することができる。

このように本実施形態の電磁流量計１０によれば、アース電極２３，２３が計測管２０を構成する周壁を内外に貫通しており、従来のように計測管の端面に宛がわれた構成ではないので、配管との接続においてアース電極２３，２３が支障になることはない。また、アース電極２３，２３が、信号処理回路と共にケース部１１の内部に配置されたから、アース電極２３，２３がケース部１１の外面に突出した計測管２０の両端部２０Ａ，２０Ｂに設けられた場合に比較して、信号処理回路とアース電極２３，２３との接続構造が簡素化できる。さらに、アース電極２３，２３によって電磁コイル７２を保持したコイルホルダ７３とインナー電極部材２２，２２との両方を固定することができるから、組付け作業が軽減されると共に部品点数を抑えることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態の構成に、特公昭５９−７９３０号公報に記載の技術を適用したものである。
図８に示すように、電磁コイル７２を貫通した軸状コア７１は、継鉄７１Ａと磁石体７１Ｂとを同軸上に配置してそれらを一体に連結した構造になっている。

継鉄７１Ａは、透磁率が高く残留磁束が小さい高透磁率材料（例えば、電磁軟鉄や珪素鋼板）で構成されており、磁石体７１Ｂは、例えば、半硬質磁性材料（高透磁率を持ち、磁化し易く、ある程度の抗磁力（保磁力）を持つ磁性材料であって、例えば普通鋼）により構成されている。磁石体７１Ｂの外周には電磁コイル７２が巻回されており、この電磁コイル７２に、図示しない励磁回路が接続されて、間欠的で毎回瞬間的でかつ交互に方向が反対の励磁電流が流されるように構成されている。そして励磁電流が流れない間に磁気回路が保つ残留磁束と液体の流れとに起因して両検知電極４０．４０間に生ずる電位差に基づき流量を算定する構成となっている。ここで、図８には、電磁コイル７２によって励磁される磁気回路が破線で示されており、同図に示すように、磁気回路の一部に半硬質磁性材料からなる磁石体７１Ｂが設けられている。なお、電磁コイル７２は比較的太くなっており全抵抗値が小さくなっている。

さて、電磁コイル７２に流れる励磁電流によって磁気回路に生ずる磁界の強さを＋Ｈｐ、−Ｈｐとするとき、磁極（軸状コア７１の上下両端部）間に生じる磁束密度Ｂは、図９に曲線で示すように変化するが、励磁電流が０になったときには、磁極間のパーミアンスが小さいために磁界の強さが０の点を通り越して図９の点ｐ又はｐ’の状態で安定する。この状態での残留磁束密度Ｂは、図９の線分Ｏｂ又はＯｂ’で表される。

この残留磁束密度を大きく定めるには、磁極間の空隙を狭くしてパーミアンスを大きくするのが得策である。なお、図示しない励磁装置と回路基板６０に備えられた流量算定装置（図示せず）とは、共に、発振器（図示せず）のパルスに基づいて所要の信号を生成する制御装置（図示せず）から受けるパルスによって時間的に互いに一定の関係を保って周期的に動作し、その結果所定の作用を行うものである。

本実施形態の電磁流量計によれば、上記第１実施形態と同等の効果を奏すると共に、電磁コイル７２には、励磁電流が間欠的かつ瞬間的に流れるから、電力消費を極めて低くすることができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）計測管２０の流路は、流量計測部２６に近づくに従って狭くなった構造にしなくてもよく、計測管２０の軸方向において流路の断面積を一定としてもよい。

（２）上記実施形態では、インナー電極部材２２，２２を円筒形状としていたが、図８に示すように、円筒体を縦割り分割した所謂ハーフパイプ状としてもよいし、図９に示すように平坦な帯板状としてもよい。

（３）上記実施形態では、計測管２０の内側にインナー電極部材２２，２２を嵌合していたが、インナー電極部材２２，２２は必ずしも必要ではなく、図１０に示すようにアース電極２３のみを備えインナー電極部材を備えていない構成でもよい。この場合、インサート成形により計測管２０とアース電極２３，２３とを一体に設けてもよい。なお、インナー電極部材２２，２２を備えた方が液体との接触面積が大きくなるので電気雑音の影響を効果的に防ぐことができ、流量計測値の信頼性が向上する。

（４）上記実施形態では、計測管２０は、配管に対して螺旋接続されるように構成されていたが、計測管２０の両端部にフランジ部を形成して配管に対してフランジ接続されるように構成してもよい。

（５）上記実施形態では、アース電極２３とインナー電極部材２２とを螺合していたが、インナー電極部材２２に固定用孔を貫通形成しておき、アース電極２３の先端部をその固定用孔に貫通した状態でかしめて（潰して）、インナー電極部材２２を計測管２０に固定してもよい。

（６）アース電極２３のうちヘッド部２３Ｂより先端側を、図１３に示すように大径部２３Ｄと小径部２３Ｅとから構成し、大径部２３Ｄと小径部２３Ｅとの段差部分（本発明の「Ｏリング装着凹所」に相当する）にＯリング２５を装着してもよい。

（７）望ましい半硬質磁性材料としては、下記表１に示すものが挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る電磁流量計の斜視図 電磁流量計の分解斜視図 電磁流量計の側断面図 電磁流量計の正断面図 ケース部の平面図 ケース部の底面図 計測管の平断面図 第２実施形態に係る電磁流量計の正断面図 磁石体の残留磁気を説明するためのグラフ 他の実施形態（２）に係る電磁流量計の（Ａ）正面図、（Ｂ）部分側断面図 他の実施形態（２）に係る電磁流量計の（Ａ）正面図、（Ｂ）部分側断面図 他の実施形態（３）に係る電磁流量計の（Ａ）正面図、（Ｂ）部分側断面図 他の実施形態（６）に係る電磁流量計の部分側断面図

符号の説明

１０ 電磁流量計
１１ ケース部
２０ 計測管
２２ インナー電極部材
２２Ａ 螺旋孔
２３ アース電極
２３Ａ 雄螺旋部
２３Ｂ ヘッド部
２３Ｃ Ｏリング溝（Ｏリング装着凹所）
２４Ａ アース電極挿通孔
２５ Ｏリング
２６ 流量計測部
４０ 検知電極
６０ 回路基板
７２ 電磁コイル
７３ コイルホルダ
７４Ａ 貫通孔

Claims (11)

1. 絶縁部材からなる計測管に１対の検知電極とアース電極とを固定してその計測管の内部を流れる液体に導通させると共に、それら検知電極とアース電極とを信号処理回路に接続し、電磁コイルにより前記液体に磁束を付与した際に前記１対の検知電極の間に生じる電位差に基づいて前記信号処理回路が前記液体の流量を検出する電磁流量計において、
   前記アース電極を前記計測管の内外に貫通させたことを特徴とする電磁流量計。
2. 絶縁部材からなる計測管に１対の検知電極とアース電極とを固定してその計測管の内部を流れる液体に導通させると共に、それら検知電極とアース電極とを信号処理回路に接続し、電磁コイルにより前記液体に磁束を付与した際に前記１対の検知電極の間に生じる電位差に基づいて前記信号処理回路が前記液体の流量を検出する電磁流量計において、
   前記計測管と一体に設けられ、前記計測管の途中部分を収容しかつ前記計測管の両端部が外面から突出したケース部を備えて、そのケース部の内部に前記信号処理回路を有する回路基板が収容され、
   前記計測管のうち前記ケース部に収容された部分を前記アース電極が内外に貫通したことを特徴とする電磁流量計。
3. 前記計測管の軸方向の中央部を絞って流量計測部を形成し、
   前記１対の検知電極は、前記流量計測部に配置され、
   前記アース電極は、対をなして前記流量計測部を挟んだ両側に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁流量計。
4. 前記計測管の内面の一部を覆ったインナー電極部材を設け、
   前記アース電極の先端部を前記インナー電極部材に接続したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電磁流量計。
5. 前記インナー電極部材は、前記計測管の内側に嵌合される筒状をなしたことを特徴とする請求項４に記載の電磁流量計。
6. 前記アース電極は、棒状をなしてその先端部に雄螺旋部を有する一方、基端部にヘッド部を有し、
   前記計測管には、前記アース電極のうち前記ヘッド部より先端側を挿入可能なアース電極挿通孔が形成され、
   前記インナー電極部材に螺旋孔を形成し、その螺旋孔に前記雄螺旋部を螺合することで前記インナー電極部材を前記計測管に固定したことを特徴とする請求項４又は５に記載の電磁流量計。
7. 前記アース電極は、棒状をなしてその基端部にヘッド部を有し、
   前記計測管には、前記アース電極のうち前記ヘッド部より先端側を挿入可能なアース電極挿通孔が形成され、
   前記インナー電極部材に固定用孔を貫通形成し、前記アース電極の先端部を前記固定用孔に貫通させた状態でかしめて前記インナー電極部材を前記計測管に固定したことを特徴とする請求項４又は５に記載の電磁流量計。
8. 前記アース電極の軸方向の中間部に、Ｏリング装着凹所を形成して、そこにＯリングを装着したことを特徴とする請求項６又は７に記載の電磁流量計。
9. 前記電磁コイルを保持した板金製のコイルホルダを設けると共に、前記コイルホルダに貫通孔を形成し、その貫通孔に前記アース電極を挿通し、前記ヘッド部と前記アース電極挿通孔の開口縁との間で前記コイルホルダを挟んで固定したことを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の電磁流量計。
10. 磁気回路を励磁する前記電磁コイルに間欠的で、毎回瞬間的でかつ交互に方向が反対の励磁電流を流し、前記励磁電流が流れない間に前記磁気回路が保つ残留磁束と前記液体の流れとに起因して前記検知電極間に生ずる電位差に基づき、流量を算定するようにしたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の電磁流量計。
11. 前記磁気回路の途中に半硬質磁性材料を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の電磁流量計。

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