JP3047284B2 - Capacitive electromagnetic flowmeter - Google Patents

Capacitive electromagnetic flowmeter

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JP3047284B2
JP3047284B2 JP7118461A JP11846195A JP3047284B2 JP 3047284 B2 JP3047284 B2 JP 3047284B2 JP 7118461 A JP7118461 A JP 7118461A JP 11846195 A JP11846195 A JP 11846195A JP 3047284 B2 JP3047284 B2 JP 3047284B2
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洋一 今井
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、静電容量を介して流量
信号を検出する容量式電磁流量計に係り、特に、振動の
影響を受け難いように改良した容量式電磁流量計に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type electromagnetic flowmeter for detecting a flow signal through a capacitance, and more particularly to a capacitance type electromagnetic flowmeter improved so as not to be affected by vibration.

【0002】[0002]

【従来の技術】電磁流量計は、ノイズの影響を除去して
安定な流量信号を得るために各種の努力がなされている
が,このノイズの原因は各種存在し、これらに対して対
応するノイズ除去手段も異なり、これによって各種の形
式の電磁流量計が存在する.
2. Description of the Related Art Various attempts have been made to obtain a stable flow signal by removing the influence of noise in an electromagnetic flowmeter. However, there are various causes of this noise, The means of removal is also different, and there are various types of electromagnetic flow meters.

【0003】その1つに、従来から、電磁流量計の励磁
コイルに流す励磁電流の周波数として50Hz或いは6
0Hzなどの商用周波数を採用する商用周波形の電磁流
量計がある。この商用周波形の電磁流量計は、励磁電流
によって発生した商用周波数の磁場を、内面が絶縁物で
ライニングされた金属性のパイプを介して、測定流体に
印加してこの測定流体によって発生した信号電圧の商用
の周波数成分を測定流体に接液する検出電極で検出す
る。
One of the conventional techniques is that the frequency of an exciting current flowing through an exciting coil of an electromagnetic flowmeter is 50 Hz or 6 Hz.
There is an electromagnetic flowmeter having a commercial circumferential waveform that employs a commercial frequency such as 0 Hz. This commercial flow waveform electromagnetic flow meter applies a magnetic field of a commercial frequency generated by an exciting current to a measurement fluid through a metal pipe lined with an insulator on the inner surface, and generates a signal generated by the measurement fluid. A commercial frequency component of the voltage is detected by a detection electrode in contact with the measurement fluid.

【0004】具体的には、このタイプの電磁流量計の検
出部は、図9に示すように、一対の金属製の検出電極
1、2が固定され内面が絶縁性のライニング3で覆われ
た金属性のパイプ4の外側に励磁コイル5、6が配置さ
れた構成となっている。この金属性のパイプ4は、測定
流体の圧力、例えば、10Kg/cm2或いはこれ以上の圧力
に耐えることが出来るように十分に厚い寸法に選定され
ている。
More specifically, as shown in FIG. 9, a detection section of this type of electromagnetic flowmeter has a pair of metal detection electrodes 1 and 2 fixed and an inner surface covered with an insulating lining 3. Excitation coils 5 and 6 are arranged outside a metallic pipe 4. The metal pipe 4 is selected to have a sufficiently large size so as to withstand the pressure of the measurement fluid, for example, 10 kg / cm 2 or more.

【0005】この励磁コイル5、6には図示しない励磁
回路から商用周波数の励磁電流If1が流され、図に示す
ようにパイプ4の外側から磁束Bを測定流体に印加する
ように構成されている。ただし、磁束Bの帰路となる帰
還コアとケースについては図示していない。
An excitation current If1 of a commercial frequency is supplied to the excitation coils 5 and 6 from an excitation circuit (not shown), and a magnetic flux B is applied to the measurement fluid from the outside of the pipe 4 as shown in the figure. I have. However, a feedback core and a case, which return the magnetic flux B, are not shown.

【0006】この商用周波形の電磁流量計は、商用周波
数で励磁するので安価に構成できる利点はあるが、ゼロ
点が経時的に変動して安定に流量信号の検出をすること
ができない。このようにゼロ点を変動させる原因として
は、例えば、次に説明する(イ)、(ロ)の原因があ
る。
[0006] The electromagnetic flowmeter having the commercial circumferential waveform has an advantage that it can be inexpensively constructed because it is excited at the commercial frequency, but the zero point fluctuates with time, and the flow signal cannot be detected stably. The causes of the zero point fluctuation in this manner include, for example, the causes (a) and (b) described below.

【0007】(イ)先ず、商用周波の磁束の時間変化に
よって誘起される変成器成分によるノイズに起因するも
のがある。図9に示すように金属性のパイプが用いられ
ているので,パイプ4に渦電流i Pが誘起され、この渦
電流iPにより励磁コイル5、6による磁束Bを打ち消
す方向に反磁場を作る。このため励磁電流If1が一定値
に達した後も磁束Bの時間微分成分を有し、これが変成
器成分のノイズとなる。
(A) First, the time variation of the magnetic flux of the commercial frequency
Noise caused by transformer components
There is A metal pipe is used as shown in FIG.
Eddy current i PIs induced and this vortex
Current iPCancels the magnetic flux B by the exciting coils 5 and 6
Create a demagnetizing field in the direction Therefore, the exciting current If1Is a constant value
Has a time derivative component of the magnetic flux B even after reaching
It becomes the noise of the component.

【0008】この渦電流iPはパイプ4の導電率と渦電
流iPのループで作るインダクタンスで決まる時定数で
減衰するが、金属製のパイプのときはこの減衰に時間が
かかり、実質的100Hz程度以上の励磁は困難であ
る。
The eddy current i P is attenuated by a time constant determined by the conductivity of the pipe 4 and the inductance formed by the loop of the eddy current i P. However, in the case of a metal pipe, this decay takes time, and is substantially 100 Hz. Excitation beyond this level is difficult.

【0009】また、パイプ4の導電率は温度によって変
動し、渦電流iPの減衰時定数も変化するので、磁場の
時間微分成分のテール部の大きさが変動し、これがゼロ
点の不安定要因となる。この関係を図で示すと図10の
ようになる。ここで図10(a)は励磁電流If1の波
形、図10(b)は渦電流iPの波形、図10(c)は
磁束Bの時間微分成分の波形をそれぞれ示す。
Further, the conductivity of the pipe 4 varies with temperature, and the decay time constant of the eddy current i P also varies. Therefore, the size of the tail of the time differential component of the magnetic field varies, which causes the zero point to become unstable. It becomes a factor. FIG. 10 illustrates this relationship. Here, FIG. 10 (a) the waveform of the exciting current I f1, FIG. 10 (b) the waveform of the eddy current i P, FIG. 10 (c) shows the waveform of a time differential component of the magnetic flux B, respectively.

【0010】(ロ)次に、電磁誘導によって測定流体中
に誘起された渦電流が検出電極に流入し、この検出電極
の電極インピーダンスにより位相シフトを起こして発生
する測定流体の渦電流成分ノイズに起因するものがあ
る。
(B) Next, an eddy current induced in the measurement fluid by electromagnetic induction flows into the detection electrode, and a phase shift is caused by the electrode impedance of the detection electrode. There is a cause.

【0011】これについては、図11を参照して説明す
る。導電性を有する測定流体に商用周波数の交流磁束を
印加するので、測定流体中に渦電流ieが誘起される。こ
の渦電流ieは磁束Bの時間変化によって発生する起電力
n0に起因して誘起され、磁束Bの時間変化がゼロにな
ると渦電流が形成されるループの時定数で速やかに減衰
する。
This will be described with reference to FIG. Since an AC magnetic flux of a commercial frequency is applied to the conductive measurement fluid, an eddy current ie is induced in the measurement fluid. The eddy current i e is induced due to the electromotive force e n0 generated by the time variation of the magnetic flux B, the time change of the magnetic flux B is attenuated rapidly at a time constant of the loop of eddy currents is formed becomes zero.

【0012】しかし、検出電極1、2が測定流体に接液
していると検出電極1、2の表面に形成されるコンデン
サC1、C2、C3、C4、流体抵抗R1、R2、R3、R4
5、R6によって、検出電極1、2の表面で渦電流ie
よる電荷の蓄積、放電が行われ、渦電流ieに対して遅れ
位相のノイズ電圧が検出電極1、2に発生する。
However, when the detection electrodes 1 and 2 are in contact with the measurement fluid, the capacitors C 1 , C 2 , C 3 and C 4 formed on the surfaces of the detection electrodes 1 and 2 and the fluid resistances R 1 and R are formed. 2 , R 3 , R 4 ,
The charges are accumulated and discharged by the eddy current i e on the surfaces of the detection electrodes 1 and 2 by R 5 and R 6 , and a noise voltage having a phase delayed with respect to the eddy current i e is generated on the detection electrodes 1 and 2. .

【0013】これらのコンデンサC1、〜C4の値は1m
m直径の検出電極でも1μFの程度のオーダであり、こ
の遅れ位相のノイズ電圧のためゼロ点が変化する。しか
もこれ等のインピーダンス成分は不安定であるのでゼロ
点が経時的に変化する要因をなす。
The values of these capacitors C 1 and C 4 are 1 m
Even a detection electrode having a diameter of m has an order of about 1 μF, and the zero point changes due to the noise voltage having the lag phase. Moreover, since these impedance components are unstable, they cause the zero point to change with time.

【0014】そこで、この検出電極が接液する商用周波
数形の電磁流量計のもつ欠点を回避するために、例えば
特開昭49−29676号公報に開示されているような
低周波励振形の電磁流量計が提案されている。
In order to avoid the drawbacks of the commercial frequency type electromagnetic flowmeter in which the detection electrode is in contact with the liquid, for example, a low frequency excitation type electromagnetic flow meter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-29676 is used. Flow meters have been proposed.

【0015】この方式は、商用周波数を、例えば8分の
1に分周した6.25Hzとして,これを励磁コイルに
流して低周波の磁束とし、これを測定流体に印加するよ
うにしたものである。
In this method, the commercial frequency is set to 6.25 Hz, for example, which is frequency-divided by 1/8, and this is passed through an exciting coil to produce a low-frequency magnetic flux, which is applied to a measurement fluid. is there.

【0016】このように、励磁周波数を低くすることに
より、電磁誘導に起因して発生する微分ノイズを低減さ
せると共に渦電流ieを低減させ、先の(イ)、(ロ)に
記載した原因を低減させることにより安定なゼロ点を確
保しようとするものである。
[0016] Thus, by lowering the excitation frequency, reduce the eddy current i e with reducing differential noise generated due to electromagnetic induction, causes described in the preceding (a), (b) To secure a stable zero point.

【0017】しかしながら、この低周波励振形の電磁流
量計は、励磁周波数が低いので、誘導ノイズが低減さ
れ、従来に比べて大幅にゼロ点の変動が改良される利点
はあるが、反面、周波数が低下することにより、別の原
因に帰するノイズの新たな発生を誘因する。
However, this low-frequency excitation type electromagnetic flowmeter has the advantage that the excitation frequency is low, so that the induction noise is reduced and the fluctuation of the zero point is greatly improved as compared with the conventional one. Is reduced, which causes a new occurrence of noise attributable to another cause.

【0018】その第1は、測定流体が流動することによ
って測定流体中に低周波の流動電位(フローノイズ)と
呼ばれる電位変動が発生し、特に、測定流体が低導電率
の場合に顕著に現れる。この電位変動は、低周波励振の
励磁周波数と近似しているので、流量信号の乱れとして
出力される。このノイズスペクトラムの実測例を図12
と図13に示してある。
First, the flow of the measurement fluid causes a potential fluctuation called a low-frequency streaming potential (flow noise) to occur in the measurement fluid, and this phenomenon is particularly remarkable when the measurement fluid has low conductivity. . Since this potential fluctuation is similar to the excitation frequency of the low-frequency excitation, it is output as disturbance of the flow signal. FIG. 12 shows an actual measurement example of this noise spectrum.
And FIG.

【0019】いずれも横軸は周波数を、縦軸はノイズパ
ワーのスペクトラムをそれぞれ示し、図12は検出電極
として面電極とした場合を、図13は検出電極として点
電極を用いた場合をそれぞれ示している。検出電極の形
状によりコーナ周波数fcが異なるが、1/fc特性とな
っていることがわかる。
In each case, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the spectrum of the noise power. FIG. 12 shows a case where a surface electrode is used as a detection electrode, and FIG. 13 shows a case where a point electrode is used as a detection electrode. ing. While corner frequency f c by the shape of the detection electrode is different, it is understood that the 1 / f c characteristics.

【0020】このほかに、例えば測定流体の中に固形物
を含むスラリ流体が検出電極に当たることにより発生す
る低周波のノイズに対する出力の不安定性、或いは励磁
周波数が低いので流量変化に対する応答性も悪化すると
いう問題が新たに発生している。そこで、例えば、図1
4に示すような容量式の電磁流量計が提案されている。
以下、この概要について、図14を用いて説明する。
In addition, for example, output instability with respect to low-frequency noise generated when a slurry fluid containing a solid substance in a measurement fluid collides with a detection electrode, or responsiveness to a change in flow rate due to a low excitation frequency is also deteriorated. A new problem has arisen. Therefore, for example, FIG.
4 has been proposed.
Hereinafter, this summary will be described with reference to FIG.

【0021】7は測定流体を流すためのパイプであり、
このパイプ7はセラミックス或いは塩化ビニール樹脂な
どの絶縁物で作られている。8、9は測定流体の中に発
生した信号電圧を検出するための検出電極であり、この
検出電極8、9は測定流体とは直流的に絶縁されてパイ
プ7の外面或いはパイプ管壁内に埋め込み配置されてい
る.
Reference numeral 7 denotes a pipe for flowing a measurement fluid,
This pipe 7 is made of an insulating material such as ceramics or vinyl chloride resin. Reference numerals 8 and 9 denote detection electrodes for detecting a signal voltage generated in the measurement fluid. These detection electrodes 8 and 9 are DC-insulated from the measurement fluid and are provided on the outer surface of the pipe 7 or inside the pipe wall. It is embedded and placed.

【0022】これ等の検出電極8と9を結ぶ線と直角方
向のパイプ7の外面には一対の励磁コイル10、11が
配置されている。そして、励磁コイル10、11の外面
はいずれも静電シールドが施され、基準電位であるアー
ス電極Gに接続されている。
A pair of exciting coils 10 and 11 are arranged on the outer surface of the pipe 7 in a direction perpendicular to the line connecting these detecting electrodes 8 and 9. The outer surfaces of the exciting coils 10 and 11 are both electrostatically shielded and connected to a ground electrode G which is a reference potential.

【0023】また、検出電極8と9の外側には、これら
の検出電極8と9の全体を覆うように検出電極8と9と
は絶縁を保持してガード電極12、13が配置されてい
る。パイプ7には接液電極Eが設けられてあり、この接
液電極Eは測定流体により発生する信号電圧の基準電位
を決定するものであり、アース電極Gに接続されてい
る。
Guard electrodes 12 and 13 are disposed outside the detection electrodes 8 and 9 so as to cover the entirety of the detection electrodes 8 and 9 while maintaining insulation between the detection electrodes 8 and 9. . The pipe 7 is provided with a liquid contact electrode E, which determines a reference potential of a signal voltage generated by the measurement fluid, and is connected to a ground electrode G.

【0024】検出電極8と9はそれぞれ高入力インピー
ダンスを持つプリアンプ14、15の非反転入力端
(+)に接続され、その反転入力端(−)はそれぞれガ
ード電極12、13に接続されると共にこれ等のプリア
ンプ14、15の出力端に接続されている。これらの検
出電極8と9、ガード電極12と13、及びプリアンプ
14と15との間は、一対の信号線CA、CBで接続さ
れている。そして、プリアンプ14、15の出力端は差
動増幅器16の入力端にそれぞれ接続されている。
The detection electrodes 8 and 9 are respectively connected to non-inverting input terminals (+) of preamplifiers 14 and 15 having high input impedance, and their inverting input terminals (-) are connected to guard electrodes 12 and 13, respectively. The output terminals of these preamplifiers 14 and 15 are connected. The detection electrodes 8 and 9, the guard electrodes 12 and 13, and the preamplifiers 14 and 15 are connected by a pair of signal lines CA and CB. The output terminals of the preamplifiers 14 and 15 are connected to the input terminals of the differential amplifier 16, respectively.

【0025】励磁回路17は図示しないタイミング回路
から制御信号Vcを受信して励磁コイル10、11に2
値以上の定常値を持つ励磁電流If2を供給する。この励
磁電流If2は商用電源周波数の偶数倍の周波数、例えば
200Hzの周波数を有する方形波とされている。
The exciting circuit 17 receives the control signal Vc from a timing circuit (not shown) and sends the control signal Vc to the exciting coils 10 and 11.
An excitation current If2 having a steady value equal to or greater than the value is supplied. The exciting current If2 is a square wave having a frequency that is an even multiple of the commercial power supply frequency, for example, 200 Hz.

【0026】信号線CA、CBは、詳しくは、図15に
示すような構成を有している。図15では信号線CAで
代表して示してあるが、信号線CBも同様な構成を有し
ている。C1、C2、C3は銅などの導電体であり、I1
2、I3は四弗化樹脂などの絶縁体である。
More specifically, the signal lines CA and CB have a configuration as shown in FIG. In FIG. 15, the signal line CA is representatively shown, but the signal line CB has a similar configuration. C 1 , C 2 and C 3 are conductors such as copper, and I 1 ,
I 2 and I 3 are insulators such as tetrafluoride resin.

【0027】導電体C1は検出電極8に、導電体C2はガ
ード電極12に、導電体C3は共通電位点COMにそれ
ぞれ接続される。絶縁体I1、I2、I3はこれらの導電
体C1、C2、C3の相互の周囲を覆い相互に絶縁してい
る。
The conductor C 1 is connected to the detection electrode 8, the conductor C 2 is connected to the guard electrode 12, and the conductor C 3 is connected to the common potential point COM. The insulators I 1 , I 2 and I 3 cover the conductors C 1 , C 2 and C 3 and insulate them from each other.

【0028】次に、これらの動作について説明する。励
磁回路17から商用電源周波数の偶数倍の周波数を持つ
方形波の励磁電流If2が励磁コイル10、11に流され
ると、この励磁電流If2と同一の周波数の方形波状の磁
束が測定流体に印加される。
Next, these operations will be described. When a square wave exciting current If2 having an even multiple of the frequency of the commercial power supply is applied to the exciting coils 10 and 11 from the exciting circuit 17, a square wave magnetic flux having the same frequency as the exciting current If2 is applied to the measurement fluid. Applied.

【0029】ここで、測定流体が絶縁性のパイプ7の中
に流れると検出電極8、9に対応するパイプ7の内面に
方形波状で商用周波数より高い周波数の信号電圧が発生
する。この信号電圧は絶縁性のパイプ7で形成されるコ
ンデンサを介して検出電極8、9で検出される。
Here, when the measurement fluid flows into the insulating pipe 7, a signal voltage having a square wave shape and a frequency higher than the commercial frequency is generated on the inner surface of the pipe 7 corresponding to the detection electrodes 8, 9. This signal voltage is detected by the detection electrodes 8 and 9 via a capacitor formed by the insulating pipe 7.

【0030】したがって、検出された信号電圧は高入力
インピ−ダンスを持つプリアンプ14、15で受信され
ここでインピーダンス変換されて差動増幅器16に出力
される。この際、プリアンプ14、15の出力端から低
インピーダンスでガード電極12、13に信号電圧と同
一の電圧がドライブされる。
Therefore, the detected signal voltage is received by the preamplifiers 14 and 15 having a high input impedance, is subjected to impedance conversion, and is output to the differential amplifier 16. At this time, the same voltage as the signal voltage is driven from the output terminals of the preamplifiers 14 and 15 to the guard electrodes 12 and 13 with low impedance.

【0031】このため、検出電極8、9とガード電極1
2、13との間などに形成される静電容量による信号電
圧の低下が防止される。そして、差動増幅器16は検出
電極8、9に発生した電圧の差を演算して流量信号とし
て出力端18に出力する。
For this reason, the detection electrodes 8 and 9 and the guard electrode 1
The reduction of the signal voltage due to the capacitance formed between the terminals 2 and 13 is prevented. Then, the differential amplifier 16 calculates the difference between the voltages generated at the detection electrodes 8 and 9 and outputs the result to the output terminal 18 as a flow rate signal.

【0032】この容量式の電磁流量計は、磁束を絶縁性
のパイプの外側から測定流体に印加し、さらにこの測定
流体に接触しないように絶縁性のパイプの外側に配置さ
れた検出電極で信号電圧を検出するので、測定流体に検
出電極が接触することにより生じる既述の各種の問題を
解決することが出来る。
This capacitive type electromagnetic flow meter applies a magnetic flux to the measurement fluid from outside the insulating pipe, and furthermore, a signal is applied to a detection electrode disposed outside the insulating pipe so as not to contact the measurement fluid. Since the voltage is detected, it is possible to solve the various problems described above caused by the detection electrode coming into contact with the measurement fluid.

【0033】[0033]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような容量式の電磁流量計は、次に説明するような問題
がある。
However, the capacity type electromagnetic flow meter as described above has the following problems.

【0034】まず、検出電極8、9の出力インピーダン
スは数MΩ〜数100MΩであるので、前置増幅器の入
力インピーダンスは1%の誤差を許容するとしても数1
00MΩ〜数10000MΩ程度の高い値が必要とされ
る。
First, since the output impedances of the detection electrodes 8 and 9 are several MΩ to several hundred MΩ, the input impedance of the preamplifier is equal to the expression 1 even if an error of 1% is allowed.
A high value of about 00 MΩ to several 10,000 MΩ is required.

【0035】次に、電磁流量計は、現場に設置されるこ
とから、大きな配管振動を受けることがある。特に容量
式電磁流量計の場合は、信号線CA、CBで接続される
回路のインピーダンスが既述のように高インピーダンス
回路を形成しているので、図15に示す導電体C2と絶
縁体I1との間が配管振動により離反するとこれらの間
に摩擦電気が誘起される。
Next, since the electromagnetic flowmeter is installed on site, it may be subjected to large piping vibration. In particular, in the case of a capacitive electromagnetic flow meter, since the impedance of the circuit connected by the signal lines CA and CB forms a high impedance circuit as described above, the conductor C 2 and the insulator I shown in FIG. When the pipe 1 is separated from the pipe by the vibration of the pipe, triboelectricity is induced between them.

【0036】この場合に、導電体C2はプリアンプ14
の出力端に接続されているので、この摩擦電気がそのま
ま、或いは導電体C1と容量結合して、出力端18に出
力され、出力揺動をもたらすという問題がある。
In this case, the conductor C 2 is connected to the preamplifier 14.
Because of being connected to the output terminal, the triboelectrically directly, or bonded conductors C 1 and capacitor, is output to the output terminal 18, there is a problem that results in output swing.

【0037】そこで、この対策としては、例えば信号線
CA、CBをプリアンプ14、15の入力端に至るまで
確実に固めて動かないようにすることが考えられる。し
かし、このような対策を施すと、プリアンプ14、15
の故障の際に、これを補修することができず、メンテナ
ンスが極めて難しくなるという新たな問題を引き起こ
す。
Therefore, as a countermeasure, for example, it is conceivable that the signal lines CA and CB are firmly fixed to the input terminals of the preamplifiers 14 and 15 so as not to move. However, if such measures are taken, the preamplifiers 14, 15
In the event of a failure, this cannot be repaired, causing a new problem that maintenance becomes extremely difficult.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の各種の
課題を解決するための主な構成として、測定流体を流す
ための絶縁性物質で作られたパイプと、ポールピース
の周囲に巻回されこのパイプの外部から先の測定流体
に磁場を印加する励磁コイルと、先の測定流体に発生し
た信号電圧を先のパイプで形成される静電容量を介して
検出する一対の検出電極と、これらの検出電極と離間し
円周方向で互いに間隙を保持して少なくとも2つに分割
されて配置された一対のガード電極と、これらのガード
電極と接続され先の検出電極を覆う一対のガードケース
と、先の信号電圧が入力されインピーダンス変換をして
低出力インピーダンスで出力すると共に先のガード電極
を低インピーダンスでかつ先の信号電圧とほぼ同電位の
ガード電圧でドライブするプリアンプと、心線とガード
線とを有しこのガード線の被覆の少なくとも片面が導電
性ゴム層で覆われて先の心線により先の信号電圧を先の
ガード線により先のガード電圧を伝送する信号線とを具
備するようにしたものである。
According to the present invention, as a main structure for solving the above-mentioned various problems, a pipe made of an insulating material for flowing a measurement fluid and a pole piece core are provided.
Detected via wound around the A and the exciting coil for applying a magnetic field from the outside of the pipe ahead of the measurement fluid, the capacitance formed a signal voltage generated in the previous measurement fluid in the previous pipe A pair of detection electrodes, a pair of guard electrodes that are separated from the detection electrodes and are spaced apart from each other in the circumferential direction and are arranged at least in two parts, and a detection electrode connected to these guard electrodes and connected to the guard electrodes A pair of guard cases that cover the input signal and the signal voltage of the previous signal are input to convert the impedance and output with a low output impedance, while driving the guard electrode with a low impedance and a guard voltage that is almost the same potential as the previous signal voltage. It has a preamplifier, a core wire, and a guard wire. At least one surface of the guard wire coating is covered with a conductive rubber layer, and the signal voltage is advanced by the guard wire. It is obtained so as to include a signal line for transmitting a guard voltage.

【0039】[0039]

【作用】パイプは絶縁性物質で作られ測定流体を流す。
そして、励磁コイルはポールピースコアの周囲に巻回さ
れこのパイプの外部から先の測定流体に磁場を印加す
る。一対の検出電極は、先の測定流体に発生した信号電
圧を先のパイプで形成される静電容量を介して検出す
る。
The pipe is made of an insulating material and flows the measuring fluid.
Then, the exciting coil is wound around the pole piece core for applying a magnetic field from the outside of the pipe ahead of the measurement fluid. The pair of detection electrodes detects the signal voltage generated in the measurement fluid via the capacitance formed by the pipe.

【0040】また、一対のガード電極は、これらの検出
電極と離間し円周方向で互いに間隙を保持して少なくと
も2つに分割されて配置され、一対のガードケースはこ
れらのガード電極と接続され先の検出電極を覆う。
The pair of guard electrodes are separated from the detection electrodes and are divided into at least two parts while keeping a gap therebetween in the circumferential direction, and the pair of guard cases are connected to these guard electrodes. Cover the detection electrode.

【0041】さらに、プリアンプは先の信号電圧が入力
されインピーダンス変換をして低出力インピーダンスで
出力すると共に先のガード電極を低インピーダンスでか
つ先の信号電圧とほぼ同電位のガード電圧でドライブす
る。
Further, the preamplifier receives the previous signal voltage, performs impedance conversion and outputs the same with a low output impedance, and drives the previous guard electrode with a low impedance and a guard voltage having substantially the same potential as the previous signal voltage.

【0042】そして、信号線は心線とガード線とを有し
このガード線の被覆の少なくとも片面を導電性ゴム層で
覆い振動に起因する電荷を放電させて出力信号に対する
ノイズの影響を受け難くする。
The signal wire has a core wire and a guard wire, and at least one side of the guard wire coating is covered with a conductive rubber layer to discharge the electric charge caused by the vibration, thereby making the output signal less affected by noise. I do.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の横断面の構成を、図
2は図1に対応する縦断面をそれぞれ示す構成図であ
り、これらの図を共用して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a cross section of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing a vertical cross section corresponding to FIG. 1, respectively.

【0044】20は絶縁性のパイプであり、このパイプ
20は、例えばセラミックスなどの材料で形成され、円
筒状をなしている。パイプ20の軸方向の中央部は外周
面が肉薄の凹部20Aとして形成され、これらの軸方向
の両外側に肉厚の端部20B、20Cが形成されてい
る。
Reference numeral 20 denotes an insulating pipe. The pipe 20 is formed of a material such as ceramics and has a cylindrical shape. The central portion in the axial direction of the pipe 20 is formed as a concave portion 20A whose outer peripheral surface is thin, and thick ends 20B and 20C are formed on both outer sides in the axial direction.

【0045】例えば、ステンレス鋼で作られた円筒状の
ケース21の端面部21A、21Bは、リング状に形成
され、これらの端面部21Aと21Bの間は円筒部21
Cが溶接により固定されている。
For example, end surfaces 21A and 21B of a cylindrical case 21 made of stainless steel are formed in a ring shape, and a cylindrical portion 21 is provided between these end surfaces 21A and 21B.
C is fixed by welding.

【0046】そして、このケース21の内部にはパイプ
20が挿入され、その端部20B、20Cと端面部21
A、21Bとの間にはそれぞれOリング22A、22B
が挿入されて気密が確保されている。さらに、ケース2
1にはその軸に垂直に矩形状の接続筒21Dが固定さ
れ、この上に変換部TRMが一体に搭載される。
Then, a pipe 20 is inserted into the inside of the case 21, and its ends 20B and 20C and the end face 21 are formed.
A and 21B between O-rings 22A and 22B, respectively.
Is inserted to ensure airtightness. In addition, Case 2
A rectangular connection cylinder 21D is fixed to 1 perpendicular to the axis thereof, and the conversion unit TRM is integrally mounted thereon.

【0047】パイプ20の凹部20Aの中央の表面に
は、検出電極23Aと23Bがパイプ20の軸に対して
半径方向に対向して導電体を密着する形として面状に形
成されている。この検出電極23Aと23Bの上は、検
出電極23Aと23Bとが離間されてこれ等を覆うよう
に箱形状のガードケース24A、24Bがパイプ20の
外面に固定されている。
On the center surface of the concave portion 20A of the pipe 20, detection electrodes 23A and 23B are formed in a planar shape so as to be opposed to the axis of the pipe 20 in the radial direction and closely contact the conductor. On the detection electrodes 23A and 23B, box-shaped guard cases 24A and 24B are fixed to the outer surface of the pipe 20 so that the detection electrodes 23A and 23B are separated from each other and cover them.

【0048】また、ガードケース24A、24Bの周囲
の凹部20Aの表面には、パイプ20の端部20B、2
0Cに至るまで全面に亘って導電性のガード電極25
A、25Bがパイプ20の頂部と底部で左右に分割され
て形成された間隙26、27を挟んで形成されている。
そして、これらのガード電極25A、25Bはそれぞれ
ガードケース24A、24Bと半田付けなどにより電気
的に接続されている。
The surface of the recess 20A around the guard cases 24A, 24B is provided with the ends 20B, 2B of the pipe 20.
Guard electrode 25 which is conductive over the entire surface up to 0C
A and 25B are formed with gaps 26 and 27 formed by being divided into right and left at the top and bottom of the pipe 20.
The guard electrodes 25A and 25B are electrically connected to the guard cases 24A and 24B by soldering or the like.

【0049】この間隙26、27の各々を覆うように、
ガード電極25A、25Bとは絶縁性塗料などで絶縁さ
れた状態で、これらの周面に円弧状に導電性のダンピン
グ箔28A、28Bが固定されており、これ等のダンピ
ング箔28A、28Bはそれぞれリード線29により基
準電位点30に固定されている。
To cover each of the gaps 26 and 27,
Guarding electrodes 25A and 25B are insulated from the guard electrodes 25A and 25B by an insulating paint or the like, and conductive damping foils 28A and 28B are fixed to these peripheral surfaces in an arc shape. These damping foils 28A and 28B are respectively It is fixed to a reference potential point 30 by a lead wire 29.

【0050】これ等のダンピング箔28A、28Bは、
例えば、銅、黄銅、ステンレスなどで構成されるが、励
磁周波数が高くなると、このダンピング箔28A、28
Bの厚みが大きいときには、ここで発生する渦電流が大
きくなりこれによって生じる反磁界によって磁場変動の
時定数が大きくなり信号のサンプリング時までに磁場が
整定せず誤差要因を作るので、これ等の厚みは200μ
m以下に選定される。
[0050] These damping foils 28A, 28B are:
For example, it is made of copper, brass, stainless steel or the like.
When the thickness of B is large, the eddy current generated here becomes large, and the demagnetizing field generated thereby increases the time constant of the magnetic field fluctuation and the magnetic field is not settled until the signal is sampled, thus causing an error factor. 200μ thick
m or less.

【0051】また、ダンピング箔28A、28Bは、間
隙26、27を覆うように形成される結果、後述する励
磁コイルから間隙26、27を通して検出電極23Aと
23Bに浮遊容量を介して静電結合されて生じる誘導ノ
イズに起因するゼロ点変動をを低減させ安定な測定をも
可能とする。
The damping foils 28A and 28B are formed so as to cover the gaps 26 and 27. As a result, the damping foils 28A and 28B are electrostatically coupled to the detection electrodes 23A and 23B through the gaps 26 and 27 from the excitation coil described later via the floating capacitance. This reduces the zero-point fluctuation caused by induced noise, and enables stable measurement.

【0052】これらのダンピング箔28A、28Bは、
その表面の中央部に、互いに成層鉄心で矩形状に積層さ
れてボルトなどで一体に固定されたポールピースコア2
9A、29Bの一端面に固定されている。
These damping foils 28A, 28B
A pole piece core 2 which is laminated in a rectangular shape with a laminated iron core and fixed integrally with bolts at the center of the surface.
9A and 29B are fixed to one end face.

【0053】そして、これらのポールピースコア29
A、29Bの周囲にはそれぞれ励磁コイル31A、31
Bが巻回され、励磁リード線32A、32Bがケース2
1の接続筒21Dに引き出されている。
Then, these pole piece cores 29
Exciting coils 31A, 31A around A, 29B, respectively.
B is wound, and the excitation lead wires 32A and 32B are
It is drawn out to one connection cylinder 21D.

【0054】励磁コイル31A、31Bは、その周囲に
静電シールド用のシールド箔33A、33Bが巻回され
ており、リード線34A、34Bにより接続筒21Dを
介して基準電位点30(接地電位)に接続されている。
The excitation coils 31A and 31B are wound around the shielding foils 33A and 33B for electrostatic shielding, and are connected to the reference potential point 30 (ground potential) via the connection tube 21D by the lead wires 34A and 34B. It is connected to the.

【0055】これらのポールピースコア29A、29B
の他端面には、円筒状に形成され成層された図3で詳述
する帰還コア35が配置され、さらに図4で詳述する2
つのポールピースコア29A、29Bはネジ36A、3
6B、及び37A、37Bにより、それぞれ一体にネジ
止めされている。
These pole piece cores 29A, 29B
A return core 35, which is formed in a cylindrical shape and is layered, is arranged on the other end surface of FIG.
The two pole piece cores 29A and 29B are screws 36A and 3
6B, and are screwed together by 37A and 37B, respectively.

【0056】一方、検出電極23Aと23Bからは、心
線としてのリード線38A、38Bが、ガードケース2
4A、24Bと円筒状の帰還コア35をクロスしてケー
ス21の接続筒21Dを介して変換部TRMに導出され
ている。
On the other hand, lead wires 38A and 38B as core wires from the detection electrodes 23A and 23B are
4A and 24B cross the cylindrical return core 35 and are led out to the conversion unit TRM via the connection tube 21D of the case 21.

【0057】同様に、ガードケース24A、24Bから
も帰還コア35をクロスしてケース21の接続筒21D
を介して、リード線38A、38Bとは絶縁されて共に
変換部TRMにガード線としてのリード線39A、39
Bにより導出されている。
Similarly, from the guard cases 24A and 24B, the return core 35 is crossed to connect the connecting cylinder 21D of the case 21.
Are insulated from the lead wires 38A and 38B and are connected to the conversion unit TRM as lead wires 39A and 39 as guard wires.
B.

【0058】これらのリード線38Aとリード線39A
などで信号線SAが、リード線38Bとリード線39B
などで信号線SBが、それぞれ形成されているが、これ
らの具体的な構成は図5、図6で後述する。
The lead wire 38A and the lead wire 39A
The signal line SA is connected to the lead wire 38B and the lead wire 39B.
The signal lines SB are respectively formed as described above, and their specific configurations will be described later with reference to FIGS.

【0059】この信号線SAとSBは、接続筒21Dの
中で図7に拡大して示されているように互いにカギ状に
係合しながら螺線状に延長され屈曲出来る金属性のフレ
キシブルチューブ40、41に収納されて変換部TRM
に導出される。
The signal lines SA and SB are connected to each other in the connecting tube 21D, as shown in an enlarged view in FIG. Conversion unit TRM stored in 40, 41
Is derived.

【0060】このように屈曲自在のフレキシブルチュー
ブ40、41の中に信号線SA、SBを収納することに
より、変換部TRMに導出された信号線SA、SBの部
分を自由に動かすことができるので、配管振動により信
号線SA、SBに伝達される振動を低減させながら、変
換部TRMの中のプリアンプに信号線SA、SBを自由
に接続することができる。
By storing the signal lines SA and SB in the flexible tubes 40 and 41 as described above, the portions of the signal lines SA and SB led to the conversion unit TRM can be freely moved. In addition, the signal lines SA and SB can be freely connected to the preamplifier in the conversion unit TRM while reducing the vibration transmitted to the signal lines SA and SB due to the pipe vibration.

【0061】接続筒21Dの中には、シールド板42が
挿入され、励磁リード線32A、32B側と信号リード
線38A、38B側とを物理的に分離している。これに
より、高電圧である励磁リード線32A、32B側から
低電圧である信号リード線38A、38B側への静電誘
導を防止している。
A shield plate 42 is inserted into the connection tube 21D to physically separate the excitation lead wires 32A, 32B from the signal lead wires 38A, 38B. This prevents electrostatic induction from the high voltage excitation lead wires 32A, 32B to the low voltage signal lead wires 38A, 38B.

【0062】そして、ガードケース24A、24Bの内
部には、例えば絶縁性で自己接着性のあるシリコーン樹
脂が充填され、ガードケース24A、24Bの内部を除
くケース21とパイプ20の外面との間の空間、および
接続筒21Dとの間の空間は、例えばエポキシ樹脂など
で全て充填され、耐湿性、耐振性、耐候性を確保してい
る。
The inside of the guard cases 24A and 24B is filled with, for example, an insulating and self-adhesive silicone resin, and the gap between the outer surface of the pipe 20 and the case 21 excluding the inside of the guard cases 24A and 24B. The space and the space between the connection tube 21D are all filled with, for example, an epoxy resin or the like to ensure moisture resistance, vibration resistance, and weather resistance.

【0063】リード線39A、39Bには、図8に示す
ように変換部TRMのプリアンプ14、15から低イン
ピーダンスでリード線38A、38Bの電位と同一の電
位が印加され、これによりパイプ20の表面はガードケ
ース24A、24Bを含めて検出電極23A、32Bを
除く実質的な全面が信号電位と同一の電位となり、リー
ド線38A、38Bを含めて浮遊容量の影響が除去され
ている。
As shown in FIG. 8, the same potential as the potential of the lead wires 38A, 38B is applied to the lead wires 39A, 39B with low impedance from the preamplifiers 14, 15 of the conversion unit TRM. A substantially the entire surface except for the detection electrodes 23A and 32B including the guard cases 24A and 24B has the same potential as the signal potential, and the influence of the stray capacitance including the lead wires 38A and 38B is eliminated.

【0064】そして、リード線38Aとリード線39A
の外部はシールドC3Aで、リード線38Bとリード線3
9Bの外部はシールドC3Bでそれぞれ共通電位点COM
に接続されている。
Then, the lead wire 38A and the lead wire 39A
The outer shields C 3A, lead 38B and the lead wire 3
The outside of 9B is a shield C 3B and has a common potential point COM.
It is connected to the.

【0065】次に、図1に示す帰還コア35、ポールピ
ースコア29A、29Bについて具体的に図3、図4を
用いて説明する。図3は帰還コア35を展開しポールピ
ースコア29A、29B、励磁コイル31A、31Bな
どとの位置関係を示しており、図4はポールピースコア
29Aで代表してポールピースコアを示したものであ
り、図4(a)は斜視図、図4(b)は上面図である。
Next, the feedback core 35 and the pole piece cores 29A and 29B shown in FIG. 1 will be specifically described with reference to FIGS. Figure 3 is fed back core 35 to expand and the pole piece core 29A, 29B, the exciting coils 31A, shows the positional relationship, such as 31B, FIG. 4 shows the pole peak score was represented by Paul P. score 29A FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a top view.

【0066】図3に示すように、帯状に延びる帰還コア
35のガードケース24A、24Bに対向する部分に四
角い切欠部X、Yを設け、ポールピースコア29Aと2
9Bを通る主磁場の一部が切欠部X、Y側に漏洩しない
ように磁気抵抗を大きくして、結果として磁場を有効に
利用できるようにしてある。なお、近接する磁性体があ
るときは、必要に応じて、この帰還コア35の一部に格
子状の孔を設けるなどをしても良い。
As shown in FIG. 3, square notches X and Y are provided in a portion of the return core 35 extending in a band shape, which faces the guard cases 24A and 24B.
The magnetic resistance is increased so that a part of the main magnetic field passing through 9B does not leak to the notches X and Y, so that the magnetic field can be used effectively. If there is a magnetic material close to the magnetic material, a lattice-shaped hole may be provided in a part of the feedback core 35 as necessary.

【0067】ポールピースコア29Aは、図4に示すよ
うに、両面が絶縁された薄い成層鉄心を積み重ねて形成
されるが、単にこれらの成層鉄心を、例えば接着剤など
で結合し、これに帰還コア35をネジ36A、36B、
(図示しない36C、36D)などで固定するためのネ
ジ孔36a、36b、36c、36dをたてると成層鉄
心同志がはがれる問題がある。
As shown in FIG. 4, the pole piece core 29A is formed by stacking thin layered cores insulated on both sides. These layered cores are simply joined by, for example, an adhesive or the like and returned to the core. Core 35 with screws 36A, 36B,
If the screw holes 36a, 36b, 36c, 36d for fixing with (not shown, 36C, 36D) or the like are formed, there is a problem that the stratified cores come off.

【0068】また、帰還コア35をポールピースコア2
9Aに固定しないと、帰還コア35が変化する磁場によ
り振動板を形成してスピーカの如く振動する。そこで、
図4に示すようにボルト43(45)とナット44(4
6、図示せず)を用いて成層鉄心同志をバインドするこ
とにより、この振動問題を解決している。
The return core 35 is connected to the pole piece core 2.
If not fixed to 9A, the feedback core 35 forms a diaphragm by the changing magnetic field and vibrates like a speaker. Therefore,
As shown in FIG. 4, the bolt 43 (45) and the nut 44 (4
6, not shown) to solve the vibration problem by binding stratified iron cores.

【0069】次に、図5に示す信号線について説明す
る。なお、同一の機能を有する部分については、必要に
応じて、図15に示す符号を適宜に使用する。そして、
信号線SAの構成と信号線SBの構成とは同一であるの
で、信号線SAで代表して説明する。
Next, the signal lines shown in FIG. 5 will be described. Note that, for portions having the same functions, reference numerals shown in FIG. 15 are appropriately used as necessary. And
Since the configuration of the signal line SA and the configuration of the signal line SB are the same, the signal line SA will be described as a representative.

【0070】リード線38Aは検出電極23Aに接続さ
れる導電体、リード線39Aはガードケース24Aに接
続される導電体、C3Aはシールド線である。そして、リ
ード線39Aの内側には、シリコンなどのゴムと炭素な
どで出来た導電性ゴム層CR Aがコーテイングされ、こ
れらの間は絶縁性の高い四弗化樹脂などの絶縁体I1
2、I3で絶縁されている。
The lead wire 38A is connected to the detection electrode 23A.
Conductor and lead wire 39A are in contact with guard case 24A.
Connected conductor, C3AIs a shielded wire. And re
Inside the wire 39A, rubber such as silicon and carbon
Conductive rubber layer CR made of throat AIs coated
An insulator I such as a highly insulating tetrafluoride resin is interposed between them.1,
ITwo, IThreeInsulated.

【0071】このような構成によると、絶縁体I1とリ
ード線39Aとの間がより密着し外部振動による剥離が
生じ難くなり、この結果として、外部振動に起因する摩
擦電気が発生し難くなる。
[0071] With this configuration, between the insulator I 1 and the lead wire 39A becomes more difficult adhesion to peeling by external vibrations occur, as a result, friction electricity caused by external vibration hardly occurs .

【0072】さらに、摩擦が起きる部分を導電性にする
ことにより摩擦により発生した摩擦電圧を放電させるこ
とができ、外部振動があっても安定な出力を確保するこ
とができる。
Further, by making the portion where friction occurs conductive, a friction voltage generated by friction can be discharged, and a stable output can be ensured even when there is external vibration.

【0073】図6は図5に示す信号線の他の変形実施例
を示す。なお、図5に示す信号線SAと同一の機能を有
する部分については、図5に示す符号を使用する。この
場合の信号線SCは、リード線39Aの内側だけでなく
外側にも導電性ゴム層CRCを設ける構成とした点が図
5に示す信号線SAと異なる。このような構成にすると
より一層、外部振動に対して強くなる。
FIG. 6 shows another modification of the signal line shown in FIG. Note that portions having the same functions as those of the signal line SA illustrated in FIG. 5 are denoted by reference numerals illustrated in FIG. The signal line SC in this case is different from where the structure provided a conductive rubber layer CR C on the outside as well as inside of the lead wire 39A is a signal line SA shown in FIG. With such a configuration, the structure is more resistant to external vibration.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明の請求項1に記載された発明によれば、ガ
ード線の被覆の少なくとも片面を導電性ゴムで覆うよう
に構成したので、信号検出部が極めて高インピーダンス
回路となる容量式電磁流量計においても配管振動などの
振動に起因して発生する摩擦電気による出力変動を大幅
に低減させることができ、高精度で安定な流量信号を得
ることができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, at least one side of the guard wire is covered with the conductive rubber. Therefore, even in a capacitive electromagnetic flowmeter in which the signal detection unit is an extremely high impedance circuit, output fluctuations due to triboelectricity caused by vibration such as pipe vibration can be significantly reduced, and a highly accurate and stable flow rate can be achieved. A signal can be obtained.

【0075】請求項2に記載された発明によれば、信号
線の外部を金属性のフレキシブルチーブで覆うように構
成したので、配管振動により信号線に伝達される振動を
低減させて摩擦電気の発生を抑えながら、変換部の中の
プリアンプに信号線を自由に接続することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the outside of the signal line is covered with the metal flexible tube, the vibration transmitted to the signal line due to the vibration of the pipe is reduced to reduce the triboelectricity. The signal line can be freely connected to the preamplifier in the conversion unit while suppressing occurrence.

【0076】請求項3に記載された発明によれば、ポー
ルピースコアを成層鉄心で形成し鉄心相互を互いにボル
トにより結合すると共に磁場の帰路となる帰還コアとポ
ールピースコアとの間もボルトで結合する構成としたの
で、内部で発生する振動を有効に除去し、これに起因す
る摩擦電気の発生を抑えると共に磁場変動をも抑えて安
定な出力を得ることができる。
[0076] According to the invention described in claim 3, between the feedback core and the pole piece core comprising a return magnetic field with binding by the formed core cross bolts to each other pole piece core laminated core in volts Due to the coupling configuration, the vibration generated inside can be effectively removed, and the generation of triboelectricity due to this can be suppressed, and the fluctuation of the magnetic field can be suppressed to obtain a stable output.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例の横断面の構成を示す構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a cross section of one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施例に対応する縦断面を示す構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a vertical section corresponding to the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】図1に示す帰還コアとポールピースコアと励磁
コイルとの位置関係を示す展開図である。
3 is a development view showing the positional relationship between the feedback core and the pole piece core and the exciting coil shown in FIG.

【図4】図1に示すポールピースコアの構成を示す構成
図である。
4 is a block diagram showing the structure of a pole piece core shown in FIG.

【図5】図1に示す信号線の構成を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a signal line shown in FIG. 1;

【図6】図5に示す信号線の変形実施例の構成を示す断
面図である。
6 is a cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the signal line shown in FIG.

【図7】図1に示す信号線を収納するフレキシブルチュ
ーブの部分断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a flexible tube housing the signal line shown in FIG.

【図8】図1に示す変換部の初段近傍の回路構成を示す
部分構成図である。
FIG. 8 is a partial configuration diagram illustrating a circuit configuration near a first stage of the conversion unit illustrated in FIG. 1;

【図9】従来の電磁流量計の検出部の構成を示す説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a detection unit of a conventional electromagnetic flowmeter.

【図10】従来の電磁流量計の欠点を説明する波形図で
ある。
FIG. 10 is a waveform chart for explaining a drawback of a conventional electromagnetic flow meter.

【図11】従来の電磁流量計の欠点を説明する説明図で
ある。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a drawback of a conventional electromagnetic flow meter.

【図12】流動電位の周波数特性を示す第1の特性図で
ある。
FIG. 12 is a first characteristic diagram illustrating frequency characteristics of a streaming potential.

【図13】流動電位の周波数特性を示す第2の特性図で
ある。
FIG. 13 is a second characteristic diagram illustrating frequency characteristics of a streaming potential.

【図14】従来の容量式電磁流量計の構成を示す構成図
である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

【図15】図14に示す信号線の構成を示す断面図であ
る。
15 is a cross-sectional view showing a configuration of a signal line shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、8、9、23A、23B 検出電極 3 ライニング 4、7、20 パイプ 5、6、11、31A、31B 励磁コイル 14、15 プリアンプ 21 ケース 24A、24B ガードケース 12、13、25A、25B ガード電極 26、27 間隙 29A、29B ポールピースコア 35 帰還コア 40 フレキシブルチューブ CA、CB、SA、SC 信号線 CRA、CRC 導電性ゴム層 TRM 変換部1, 2, 8, 9, 23A, 23B Detection electrode 3 Lining 4, 7, 20 Pipe 5, 6, 11, 31A, 31B Excitation coil 14, 15 Preamplifier 21 Case 24A, 24B Guard case 12, 13, 25A, 25B The guard electrodes 26 and 27 a gap 29A, 29B pole piece core 35 back core 40 flexible tube CA, CB, SA, SC signal line CRA, CRC conductive rubber layer TRM converter unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 広樹 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横 河電機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroki Yoshino 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Yokogawa Electric Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01F 1 / 58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】測定流体を流すための絶縁性物質で作られ
たパイプと、ポールピースコアの周囲に巻回されこのパ
イプの外部から前記測定流体に磁場を印加する励磁コイ
ルと、前記測定流体に発生した信号電圧を前記パイプで
形成される静電容量を介して検出する一対の検出電極
と、これらの検出電極と離間し円周方向で互いに間隙を
保持して少なくとも2つに分割されて配置された一対の
ガード電極と、これらのガード電極と接続され前記検出
電極を覆う一対のガードケースと、前記信号電圧が入力
されインピーダンス変換をして低出力インピーダンスで
出力すると共に前記ガード電極を低インピーダンスでか
つ前記信号電圧とほぼ同電位のガード電圧でドライブす
るプリアンプと、心線とガード線とを有しこのガード線
の被覆の少なくとも片面が導電性ゴム層で覆われて前記
心線により前記信号電圧を前記ガード線により前記ガー
ド電圧を伝送する信号線とを具備することを特徴とする
容量式電磁流量計。
1. A and pipe made of insulating material for the flow of measurement fluid, wound around the pole piece cores and the exciting coil for applying a magnetic field to the measurement fluid from the outside of the pipe, the measurement fluid A pair of detection electrodes for detecting a signal voltage generated in the pipe via a capacitance formed by the pipe, and separated from the detection electrodes and separated into at least two parts while maintaining a gap therebetween in a circumferential direction. a pair of guard electrodes arranged, and a pair of guard casing is connected to these guard electrodes covering the sensing electrode, said guard electrode with the signal voltage and the inputted impedance conversion outputs at a low output impedance low A preamplifier driven by a guard voltage having an impedance and substantially the same potential as the signal voltage, and a core wire and a guard wire, and Capacitive electromagnetic flowmeter characterized by comprising a signal line for transmitting the guard voltage the signal voltage by the guard wire by the core wire surface is covered with a conductive rubber layer.
【請求項2】前記信号線の外部を金属性のフレキシブル
チューブで覆ったことを特徴とする請求項1記載の容量
式電磁流量計。
2. The displacement type electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein the outside of said signal line is covered with a metal flexible tube.
【請求項3】前記ポールピースコアは成層鉄心で形成さ
れ鉄心相互が互いにボルトにより結合されると共に前記
磁場の帰路となる帰還コアと前記ポールピースコアとの
間もボルトで結合されたことを特徴とする請求項1記載
の容量式電磁流量計。
Wherein characterized in that the pole piece core that is also coupled by bolts between the pole piece cores and return to become feedback core of the magnetic field with core cross formed by laminated core is joined by bolts to each other The displacement type electromagnetic flow meter according to claim 1, wherein
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