JP3458377B2 - Capacitive electromagnetic flowmeter - Google Patents

Capacitive electromagnetic flowmeter

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JP3458377B2
JP3458377B2 JP29691499A JP29691499A JP3458377B2 JP 3458377 B2 JP3458377 B2 JP 3458377B2 JP 29691499 A JP29691499 A JP 29691499A JP 29691499 A JP29691499 A JP 29691499A JP 3458377 B2 JP3458377 B2 JP 3458377B2
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electromagnetic flowmeter
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郁光 石川
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Yokogawa Electric Corp
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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、60Hz以上の高周波
で励磁する容量式電磁流量計にかかり、特に、ノイズの
影響を低減するように改良した容量式電磁流量計に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitive electromagnetic flowmeter which is excited at a high frequency of 60 Hz or higher, and more particularly to a capacitive electromagnetic flowmeter improved so as to reduce the influence of noise.

【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 efforts have been made in electromagnetic flow meters to eliminate the influence of noise and obtain a stable flow signal, but there are various causes of this noise, and the corresponding elimination Means are different, and there are various types of electromagnetic flow meters.

【0003】その1つに、図11及び図12に示すよう
な、本出願人による特開平8−278175号「容量式
電磁流量計」が挙げられる。図11はその横断面図、図
12は縦断面図である。
As one of them, there is a Japanese Patent Laid-Open No. 8-278175 "Capacitance type electromagnetic flowmeter" as shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a transverse sectional view thereof, and FIG. 12 is a vertical sectional view thereof.

【0004】この例にあって、絶縁性のパイプ20は、
例えばセラミックス等の材料で形成され、円筒状をなし
ている。パイプ20の軸方向の中央部には外周面が肉薄
の凹部20Aが形成され、軸方向の両外側に肉厚の端部
20B、20Cが形成される。
In this example, the insulating pipe 20 is
For example, it is formed of a material such as ceramics and has a cylindrical shape. A concave portion 20A having a thin outer peripheral surface is formed in the central portion of the pipe 20 in the axial direction, and thick end portions 20B and 20C are formed on both outer sides in the axial direction.

【0005】例えば、ステンレス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21C
が溶接により固定されている。
For example, the end face portions 21A and 21B of a cylindrical case 21 made of stainless steel are formed in a ring shape, and the space between these end face portions 21A and 21B is a cylindrical portion 21C.
Are fixed by welding.

【0006】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21A、21Bと
の間にはOリング22A、22Bが挿入されて気密が確
保される。更に、ケース21にはその軸に垂直に矩形状
の接続筒21Dが固定され、この上に図示しない変換器
が搭載される。
The pipe 20 is inserted into the case 21, and O-rings 22A and 22B are inserted between the end portions 20B and 20C and the end surface portions 21A and 21B to ensure airtightness. Further, a rectangular connection tube 21D is fixed to the case 21 perpendicularly to its axis, and a converter (not shown) is mounted on the rectangular connection tube 21D.

【0007】凹部20Aの中央の面には、検出電極23
A、23Bがパイプ20の軸に対して半径方向に対向し
て形成される。これらの検出電極23A、23Bは、箱
形のガードケース24A、24Bによって覆われる。
The detection electrode 23 is formed on the central surface of the recess 20A.
A and 23B are formed to face the axis of the pipe 20 in the radial direction. These detection electrodes 23A and 23B are covered with box-shaped guard cases 24A and 24B.

【0008】また、パイプ20の凹部20Aの表面に
は、パイプ20の端部20B、20Cに至るまで全面に
亘って導電性のガード電極25A、25Bがパイプ20
の頂部と底部で左右に分割された間隙26、27を挟ん
で形成される。そして、これらのガード電極25A、2
5Bはそれぞれガードケース24A、24Bと電気的に
接続される。
Further, on the surface of the recess 20A of the pipe 20, conductive guard electrodes 25A, 25B are provided over the entire surface up to the ends 20B, 20C of the pipe 20.
It is formed so as to sandwich the gaps 26 and 27 that are divided into left and right portions at the top and bottom. Then, these guard electrodes 25A, 2
5B is electrically connected to guard cases 24A and 24B, respectively.

【0009】そして、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が固定される。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に固定される。
Then, in a state of being insulated from the guard electrodes 25A and 25B by an insulating paint or the like so as to cover each of the gaps 26 and 27, a conductive damping foil 28A in a circular arc shape is formed on the peripheral surfaces thereof. 28B is fixed. The damping foils 28A and 28B are fixed to the reference potential point 30 by the lead wires 29, respectively.

【0010】ダンピング箔28A、28Bは、例えば、
銅、黄銅、ステンレス等で構成されるが、励磁周波数が
高くなると、このダンピング箔28A、28B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静定せず
誤差要因を作るので、その厚みは200μm以下に選定
する。
The damping foils 28A and 28B are, for example,
Although it is made of copper, brass, stainless steel, etc., when the excitation frequency becomes high, the eddy current generated here becomes large when the thickness of the damping foils 28A, 28B is large,
The demagnetizing field generated by this causes the time constant of the magnetic field fluctuation to increase, and the magnetic field is not settled by the time the signal is sampled, which causes an error factor.

【0011】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ので、後述する励
磁コイル31A、32Bから間隙26、27を通して検
出電極23A、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低減させ安
定な測定をも可能とする。
Further, since the damping foils 28A and 28B are formed so as to cover the gaps 26 and 27, the damping foils 28A and 28B are statically transferred from the exciting coils 31A and 32B, which will be described later, to the detection electrodes 23A and 23B through the gaps 26 and 27 via stray capacitance. It also reduces the zero-point fluctuation due to inductive noise generated by electrical coupling and enables stable measurement.

【0012】これらのダンピング箔28A、28Bは、
その表面の中央部に、互いに積層鉄心で矩形状に積層さ
れてボルト等で一体に固定されたポールピースコア29
A、29Bの一端面に固定される。
These damping foils 28A and 28B are
At the central part of the surface, a pole piece core 29 laminated in a rectangular shape with laminated cores and fixed integrally with bolts or the like.
It is fixed to one end surface of A and 29B.

【0013】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。
And these Paul Peas scores 29
Exciting coils 31A and 31 are provided around A and 29B, respectively.
B is wound, and excitation lead wires 32A and 32B are case 2
It is pulled out to one connection tube 21D.

【0014】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)に接続される。
The exciting coils 31A and 31B have shield foils 33A and 33B for electrostatic shield wound around them, and the reference potential point 30 (ground potential) via the connecting cylinder 21D by the lead wires 34A and 34B. Connected to.

【0015】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帰還コア3
5が配置され、ポールピースコア29A、29Bはネジ
36A、36B及び37A、37Bにより、それぞれ一
体にネジ止めされている。
These Paul Peas scores 29A, 29B
The other end surface of the feedback core 3 is formed in a cylindrical shape and is layered.
5 is arranged, and the pole pieces 29A and 29B are integrally screwed by screws 36A and 36B and 37A and 37B.

【0016】一方、検出電極23Aと23Bからは、信
号リード線38A、38Bが接続され、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を介して上部の変換器(図示せ
ず)に導出される。
On the other hand, signal lead wires 38A and 38B are connected from the detection electrodes 23A and 23B, and the guard case 2
4A, 24B and the cylindrical return core 35 are crossed and led out to the converter (not shown) in the upper part via the connecting cylinder 21D of the case 21.

【0017】同様に、ガードケース24A、24Bから
も帰還コア35をクロスして接続筒21Dを介して、信
号リード線38A、38Bとは絶縁され、変換器にリー
ド線39A、39Bにより導出される。
Similarly, also from the guard cases 24A and 24B, the feedback core 35 is crossed and insulated from the signal lead wires 38A and 38B via the connection cylinder 21D, and led to the converter by the lead wires 39A and 39B. .

【0018】接続筒21Dの中には、シールド板40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 40 is inserted into the connecting cylinder 21D to physically separate the excitation lead wires 32A and 32B side from the signal lead wires 38A and 38B side. This prevents electrostatic induction from the high voltage excitation lead wires 32A, 32B side to the low voltage signal lead wires 38A, 38B side.

【0019】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を除くケー
ス21とパイプ20の外面との間、および接続筒21D
との間は、例えばエポキシ樹脂等により充填され、耐湿
性、耐振性、耐候性を確保している。
The insides of the guard cases 24A and 24B are filled with, for example, an insulating and self-adhesive silicone resin, and between the case 21 excluding the guard cases 24A and 24B and the outer surface of the pipe 20, and the connection. Tube 21D
The space between and is filled with, for example, an epoxy resin or the like to secure moisture resistance, vibration resistance, and weather resistance.

【0020】リード線39A、39Bには、変換器側か
ら低インピーダンスで信号リード線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23
A、23Bを除く実質的な全面が信号電位と同一の電位
となり、信号リード線38A、38Bを含めて浮遊容量
の影響が除去される。これらは高インピーダンス回路を
構成するので特にこのような配慮がなされている。
The same potential as that of the signal lead wires 38A, 38B is applied to the lead wires 39A, 39B from the converter side with low impedance, whereby the surface of the pipe 20 is detected including the guard cases 24A, 24B. Electrode 23
The substantially entire surface except A and 23B has the same potential as the signal potential, and the influence of the stray capacitance including the signal lead wires 38A and 38B is removed. Such consideration is particularly made because these constitute a high impedance circuit.

【0021】次に、図13に示す周波数特性図を用いて
図11、図12に示す従来例の動作を説明する。
Next, the operation of the conventional example shown in FIGS. 11 and 12 will be described with reference to the frequency characteristic diagram shown in FIG.

【0022】励磁コイル31Aと31Bは、例えば磁場
が同一方向を向くように直列に接続され、励磁リード線
32A、32Bを介して変換器側から商用周波数より高
い周波数を持つ矩形波状の励磁電流が流されてパイプ2
0の中に流れる測定流体に印加される。
The exciting coils 31A and 31B are connected in series so that the magnetic fields are oriented in the same direction, and a rectangular wave-like exciting current having a frequency higher than the commercial frequency is supplied from the converter side via the exciting lead wires 32A and 32B. Flowed pipe 2
It is applied to the measuring fluid flowing in the zero.

【0023】これにより、パイプ20の中には測定流体
の流量に対応した起電力が発生するが、この起電力は測
定流体と検出電極23A、23Bとの間で形成されるパ
イプ20の静電容量CP1、CP2を介して検出され、
信号リード線38A、38Bを通して変換器側に伝送さ
れ、電気信号として流量信号に変換される。
As a result, an electromotive force corresponding to the flow rate of the measurement fluid is generated in the pipe 20, and this electromotive force is an electrostatic force of the pipe 20 formed between the measurement fluid and the detection electrodes 23A and 23B. Detected via the capacitors CP1 and CP2,
It is transmitted to the converter side through the signal lead wires 38A and 38B and converted into a flow rate signal as an electric signal.

【0024】この場合、図13に示すように、励磁コイ
ル31A、31Bは、励磁周波数に対するそのインダク
タンスLは50KHzの近傍に共振点Rを持ち、このた
め励磁電流If2にリンギングが発生するような不都合
があったが、図11、図12に示す例では、測定流体に
印加する磁場の経路の中に導電性で極めて薄いダンピン
グ箔28A、28Bを挿入する構成としたので、これに
より共振点Rは消滅し、リンギング現象が生じない。図
13の横軸は励磁周波数、縦軸は励磁コイル31Aと3
1BのインダクタンスLを示す。
In this case, as shown in FIG. 13, the exciting coils 31A and 31B have a resonance point R where the inductance L with respect to the exciting frequency is in the vicinity of 50 KHz, which causes the exciting current If2 to ring. However, in the examples shown in FIGS. 11 and 12, since the conductive and extremely thin damping foils 28A and 28B are inserted in the path of the magnetic field applied to the measurement fluid ,
As a result, the resonance point R disappears and the ringing phenomenon does not occur. The horizontal axis of FIG. 13 is the excitation frequency, and the vertical axis is the excitation coils 31A and 3
The inductance L of 1B is shown.

【0025】一般に、磁場の経路の中に導電性材料を置
くと、ここに渦電流が流れて反磁界が生じるが、この反
磁界は磁場Bの時間微分に比例するので、高周波成分ほ
ど大きくなる。
In general, when a conductive material is placed in the path of a magnetic field, an eddy current flows there to generate a demagnetizing field. Since this demagnetizing field is proportional to the time derivative of the magnetic field B, the higher the frequency component becomes. .

【0026】このように、反磁界の影響は高周波成分ほ
ど大きくなるので、見かけ上、高周波磁界が小さくな
り、励磁コイル31Aと31BのインダクタンスLを高
周波領域で小さくすることにより、高周波特性を改良し
て励磁電流のリンギングを防止する。
As described above, since the influence of the demagnetizing field becomes larger as the high frequency component increases, the high frequency magnetic field apparently becomes smaller, and the high frequency characteristic is improved by reducing the inductance L of the exciting coils 31A and 31B in the high frequency region. To prevent ringing of the exciting current.

【0027】そこで、磁場の経路の中にダンピング箔2
8A、28Bを挿入するのであるが、この場合、ダンピ
ング箔28A、28Bを厚くすると、上述のように磁場
の静定時間が長くなり、誤差要因を作るので、ダンピン
グ箔28A、28Bを導電性材料で極めて薄いものとす
る。
Therefore, the damping foil 2 is placed in the path of the magnetic field.
8A and 28B are inserted. In this case, if the damping foils 28A and 28B are made thicker, the settling time of the magnetic field becomes longer as described above, which causes an error factor. Therefore, the damping foils 28A and 28B are made of a conductive material. And make it extremely thin.

【0028】さらに、励磁周波数として商用周波数より
高い周波数を用いるので、例えば10Hz程度の低い励
磁周波数で励磁する電磁流量計のポールピースコアのよ
うなソリッド状の軟鋼、鉄を用いることができず、磁気
特性の良い積層鉄心を用いることになる。
Furthermore, since a frequency higher than the commercial frequency is used as the excitation frequency, it is not possible to use solid mild steel or iron such as the pole pie score of an electromagnetic flowmeter that excites at a low excitation frequency of about 10 Hz, A laminated iron core with good magnetic properties will be used.

【0029】しかしながら、ポールピースコア29A、
29Bとして積層鉄心を用いる構成にすると、磁気回路
の周波数特性が良くなり、周波数に対するポールピース
コア29A、29Bの透磁率が高周波領域において共振
点Rを有するようになり、励磁電流のリンギングを招く
結果となる。
However, Paul Peascore 29A,
When the laminated core is used as 29B, the frequency characteristic of the magnetic circuit is improved, and the magnetic permeability of the pole pee scores 29A and 29B with respect to the frequency has the resonance point R in the high frequency region, resulting in the ringing of the exciting current. Becomes

【0030】そこで、この対策としても、図11、図1
2に示すダンピング箔28A、28Bは効果が期待で
き、さらに磁場変動に対して信号のサンプリング時まで
に磁場が早期に静定されるという上述の効果も期待でき
る。
Therefore, as a countermeasure against this, FIG. 11 and FIG.
The damping foils 28A and 28B shown in 2 can be expected to have an effect, and further, the above-described effect that the magnetic field is settled early by the time of signal sampling with respect to the magnetic field fluctuation can be expected.

【0031】さらに、ダンピング箔28A、28Bの大
きさは、ポールピースコア29A、29Bの大きさから
励磁コイル31A、31Bの外周縁までの範囲で調節す
ることにより高次の周波数特性を必要に応じて改善する
ことができる。
Further, the size of the damping foils 28A, 28B is adjusted in the range from the size of the pole pee scores 29A, 29B to the outer peripheral edges of the exciting coils 31A, 31B so that high-order frequency characteristics can be obtained as necessary. Can be improved.

【0032】また、図14に示すような、図11、図1
2に示すダンピング箔28A、28Bの位置を変更して
も同様である。図11、図12に示す例は、ダンピング
箔28A、28Bを間隙26、27を覆うように励磁コ
イル31A、31Bとガード電極25Aと25Bとの間
の磁束経路に配置して基準電位点30に接続する構成と
したが、図13の場合はダンピング箔41A、41Bを
ポールピースコア29A、29Bと磁場が帰還される帰
還コア35との間の磁束経路に配置して基準電位点30
に接続するように構成したものである。このような構成
でも上述と同様の効果が得られる。
Further, as shown in FIG. 14, FIG. 11 and FIG.
The same applies when the positions of the damping foils 28A and 28B shown in 2 are changed. In the example shown in FIGS. 11 and 12, the damping foils 28A and 28B are arranged in the magnetic flux path between the excitation coils 31A and 31B and the guard electrodes 25A and 25B so as to cover the gaps 26 and 27, and the damping foils 28A and 28B are provided at the reference potential point 30. In the case of FIG. 13, the damping foils 41A and 41B are arranged in the magnetic flux path between the pole cores 29A and 29B and the feedback core 35 to which the magnetic field is fed back.
Is configured to connect to. With such a configuration, the same effect as described above can be obtained.

【0033】更に、図15に示す例は、図14の構成に
対してガード電極42A、42Bの構成を変更したもの
である。この場合は、ガード電極42A、42Bの構成
を、図11、図12に示す間隙26、27が生じないよ
うに絶縁しながら重なり合うように構成している。この
ような構成としても上述と同様の効果が得られる。
Further, in the example shown in FIG. 15, the structure of the guard electrodes 42A and 42B is changed from the structure of FIG. In this case, the guard electrodes 42A and 42B are configured to overlap while insulating so that the gaps 26 and 27 shown in FIGS. 11 and 12 do not occur. With such a configuration, the same effect as described above can be obtained.

【0034】[0034]

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
電磁流量計にあって、図11、図12に示したダンピン
グ箔28A、28B、図14、図15に示したダンピン
グ箔41A、41Bは、いずれも共通電位点30に接続
する構成である。
In the conventional electromagnetic flowmeter as described above, the damping foils 28A and 28B shown in FIGS. 11 and 12 and the damping foils 41A and 41B shown in FIGS. , And both are connected to the common potential point 30.

【0035】これらのダンピング箔は、励磁コイル31
A、31Bにて発生する磁場に対して、いずれもこの磁
場に直交する位置に配置されるため、この装置の中で最
も大きな磁場による、渦電流を発生する場所となる。更
に、ダンピング箔は大きな面積を持っているため、発生
した渦電流によってダンピング箔上で電位の分布が発生
することとなる。
These damping foils are used for the excitation coil 31.
Since the magnetic fields generated in A and 31B are both arranged at positions orthogonal to this magnetic field, it is a place where an eddy current is generated by the largest magnetic field in this device. Further, since the damping foil has a large area, the generated eddy current causes a potential distribution on the damping foil.

【0036】また、たとえダンピング箔を共通電位点に
接続したとしても、接地は点でのみ行なう構成となるた
め、ダンピング箔は、完全には共通電位、または接地電
位とはならないこともある。
Even if the damping foil is connected to the common potential point, the grounding is performed only at the point, so the damping foil may not be completely at the common potential or the ground potential.

【0037】ダンピング箔が完全に共通電位(接地電
位)にならないと、1対の検出電極に対するガード電極
の隙間を介して直接、検出電極にダンピング箔の不安定
な電位が重畳することとなり、これがノイズとなって正
しい測定ができなくなるという問題があった。
If the damping foil does not completely reach the common potential (ground potential), the unstable potential of the damping foil is directly superposed on the detection electrode through the gap between the pair of detection electrodes and the guard electrode. There is a problem that it becomes noise and correct measurement cannot be performed.

【0038】また、図15の例は、ガード電極42A、
42Bの間隙をなくす構成を採用しているが、このよう
な構成であると、一方のガード電極の電位が他方のガー
ド電極に悪影響を与えるという問題が発生しやすくな
る。
In the example of FIG. 15, the guard electrodes 42A,
Although the structure of eliminating the gap of 42B is adopted, such a structure easily causes a problem that the potential of one guard electrode adversely affects the other guard electrode.

【0039】更に、ポールピースコア29A、29Bに
は積層鉄心を用いることを説明したが、このような積層
鉄心を使用する装置はコスト高となる問題もある。
Further, although it has been described that the laminated cores are used for the pole pieces cores 29A and 29B, the apparatus using such laminated cores also has a problem of high cost.

【0040】本発明は以上のような問題を解決するもの
であり、ダンピング箔を設置してもダンピング箔上に発
生するノイズを検出電極に伝搬しないように、共通電位
点を確保することを目的とするとともに、更には、コス
ト削減を図ることを目的とする。
The present invention solves the above problems, and an object thereof is to secure a common potential point so that noise generated on the damping foil will not be propagated to the detection electrode even if the damping foil is installed. In addition to the above, the objective is to further reduce costs.

【0041】[0041]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決した本
発明は、次の通りである。請求項1の発明は、測定流体
を流すための絶縁性物質で作られたパイプと、このパイ
プの外部から前記測定流体に商用周波数より高い周波数
を持つ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一対の前記検出電極を覆う一対のシ
ールドケースと、前記磁場が印加される磁束経路に設け
られ前記励磁コイルのインダクタンスの周波数特性にお
ける共振点を消滅させる程度に薄く共通電位点に接続さ
れる導電性のダンピング箔とを具備する容量式電磁流量
計において、前記ガード電極と前記ダンピング箔との間
に絶縁層を設け、前記絶縁層の厚さ(d2)は、予めノ
イズ対策効果が判明している前記パイプ径における、前
記絶縁層のパイプ軸長さ(Lbase)と前記絶縁層の
厚さ(dbase)を用い、パイプ軸方向の長さ(L)
に比例させるように、d2=dbase・L/Lbas
eとしたことを特徴とする容量式電磁流量計である。
The present invention, which has solved the above problems, is as follows. According to the invention of claim 1, a pipe made of an insulating material for flowing a measurement fluid, an exciting coil for applying a magnetic field having a frequency higher than a commercial frequency to the measurement fluid from the outside of the pipe, and the measurement fluid. A pair of detection electrodes for detecting the signal voltage generated in the area through the capacitance formed by the pipe, and a pair of detection electrodes that are separated from the detection electrodes and maintain a gap in the circumferential direction and are divided into at least two. A pair of guard electrodes arranged, a pair of shield cases connected to the guard electrodes and covering a pair of the detection electrodes, and a resonance in the frequency characteristic of the inductance of the exciting coil provided in the magnetic flux path to which the magnetic field is applied. A capacitive electromagnetic flowmeter comprising a conductive damping foil thinly connected to a common potential point so as to eliminate points, wherein the guard electrode and the damper pin are provided. An insulating layer between the foil is provided, the thickness of the insulating layer (d2) is previously Roh
Before the above pipe diameter for which anti-noise effect is known
The pipe axis length (Lbase) of the insulating layer and the insulating layer
Using the thickness (dbase), the length in the axial direction of the pipe (L)
So that d2 = dbase · L / Lbas
It is a capacitive electromagnetic flow meter characterized in that it is set to e .

【0042】請求項2の発明は、前記絶縁層の厚さは、
一対の前記ガード電極の間隙部のみ、請求項1記載の厚
さ(d2)算出式を適用させたことを特徴とする請求項
1記載の容量式電磁流量計である。
According to a second aspect of the present invention, the thickness of the insulating layer is
The thickness according to claim 1, wherein only a gap between the pair of guard electrodes is provided.
2. The capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein a calculation formula of the height (d2) is applied .

【0043】請求項3の発明は、前記絶縁層の厚さは、
前記共通電位点からの距離に比例させて厚くすることを
特徴とする請求項1記載の容量式電磁流量計である。
According to a third aspect of the invention, the thickness of the insulating layer is
The capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein the thickness is increased in proportion to a distance from the common potential point .

【0044】請求項4の発明は、前記絶縁層の厚さは、
一対の前記ガード電極の間隙部分のみ請求項1記載の厚
さ(d2)算出式を適用し、前記共通電位点からの距離
に比例させて厚くしたことを特徴とする請求項1記載の
容量式電磁流量計である。
According to a fourth aspect of the present invention, the thickness of the insulating layer is
The thickness according to claim 1, wherein only a gap between the pair of guard electrodes is provided.
(D2) Applying the formula, the distance from the common potential point
The capacity type electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein the capacity type electromagnetic flowmeter is made thicker in proportion to .

【0045】請求項5の発明は、前記絶縁層は、発泡状
の樹脂を用いたことを特徴とする請求項1から請求項4
記載の容量式電磁流量計である。
According to a fifth aspect of the present invention, the insulating layer is foamed.
Claim from claim 1 characterized by using a resin 4
It is the described capacitive electromagnetic flow meter.

【0046】請求項6の発明は、前記励磁コイルに接続
するリード線及び前記検出電極に接続するリード線を外
部へ引き出す箇所に、電磁シールド板または静電シール
ド板を設置したことを特徴とする請求項1から請求項
記載の容量式電磁流量計。
The invention of claim 6 is connected to the exciting coil.
The lead wire that connects to
Electromagnetic shield plate or electrostatic seal on the part to be pulled out
Claim from claim 1, characterized in that it has established a de plate 5
The described capacity type electromagnetic flow meter.

【0047】請求項7の発明は、測定流体を流すための
絶縁性物質で作られたパイプと、このパイプの外部から
前記測定流体に商用周波数より高い周波数を持つ磁場を
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
続され一対の前記検出電極を覆う一対のシールドケース
と、前記磁場が印加される磁束経路に設けられ前記励磁
コイルのインダクタンスの周波数特性における共振点を
消滅させる程度に薄く共通電位点に接続される導電性の
ダンピング箔と、前記励磁コイルに接続するリード線及
び前記検出電極に接続するリード線を覆う金属パイプ
と、前記金属パイプを外部に引き出すための接続筒とを
具備する容量式電磁流量計において、前記金属パイプと
前記ダンピング箔とを共通電位接続線とで接続したこと
を特徴とする容量式電磁流量計である。
The invention of claim 7 is for flowing a measuring fluid.
From a pipe made of insulating material and from the outside of this pipe
A magnetic field having a frequency higher than the commercial frequency is applied to the measuring fluid.
The exciting coil to be applied and the signal current generated in the fluid to be measured.
Detect pressure via capacitance formed by the pipe
A pair of detection electrodes and these detection electrodes are separated from each other in the circumferential direction.
And maintain a gap between each other and divide into at least two
A pair of guard electrodes placed on the
A pair of shield cases that are connected to cover the pair of detection electrodes
And the excitation field provided in the magnetic flux path to which the magnetic field is applied.
The resonance point in the frequency characteristic of the inductance of the coil
Conductive that is thin enough to disappear and is connected to the common potential point
Damping foil and lead wire and connecting to the exciting coil
And a metal pipe covering the lead wire connected to the detection electrode
And a connecting tube for pulling out the metal pipe to the outside.
In the capacitive electromagnetic flowmeter provided with the metal pipe
A capacitive electromagnetic flow meter characterized in that the damping foil is connected to a common potential connection line .

【0048】請求項8の発明は、前記金属パイプを前記
接続筒に共通電位接続線により接続したことを特徴とす
請求項7記載の容量式電磁流量計である。
According to an eighth aspect of the present invention, the metal pipe is
The capacitive electromagnetic flow meter according to claim 7, wherein the connection cylinder is connected by a common potential connection line .

【0049】請求項9の発明は、前記励磁コイルを樹脂
充填により固着したことを特徴とする請求項7または請
求項8記載の容量式電磁流量計である。
According to a ninth aspect of the present invention, the exciting coil is made of resin.
Claim 7 or contract , characterized in that it is fixed by filling.
The capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 8 .

【0050】請求項10の発明は、前記励磁コイルを覆
う帰還コアを取り付けたことを特徴とする請求項7から
請求項9記載の容量式電磁流量計。
The invention of claim 10 covers the exciting coil.
The capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 7, further comprising a feedback core .

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
例を説明する。図1は、本発明を実施した容量式電磁流
量計の横断面図である。この図で、図11、図12に示
した従来の容量式電磁流量計と符号が同じものは、機能
も同じであるのでその説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a capacitive electromagnetic flow meter embodying the present invention. In this figure, components having the same reference numerals as those of the conventional capacitive electromagnetic flowmeter shown in FIGS. 11 and 12 have the same functions, and therefore their description is omitted.

【0056】ここで、ダンピング箔28A、28Bに発
生する渦電流によるノイズ、励磁コイル31A、31B
から与えられるノイズは、ダンピング箔28A、28B
の共通電位接続点(図1に示す共通電位点30)から
の距離に比例して値(ノイズ電圧値)は大きくなる。そ
の等価回路を図2に表わす。
Here, noise due to the eddy currents generated in the damping foils 28A and 28B and the exciting coils 31A and 31B.
The noise given from the damping foils 28A, 28B
Common potential connection point in proportion values (noise voltage value) distance from (common potential point 30 shown in FIG. 1 2) increases the. The equivalent circuit is shown in FIG.

【0057】図2で、ダンピング箔上のノイズをVNと
し、C1を渦電流が発生しているダンピング箔28Aと
図1のA点との容量、A点での電位をVA、C2をA点
と図12に示すパイプ20の端面部Q(アースリング)
間の容量、C3をA点と測定流体間の容量、C4を検出
電極23A、23Bの容量、Rを流体抵抗、HAをヘッ
ドアンプとする。この中で、ダンピング箔28AとA点
(ガード電極25A)との容量C1が最も大きな容量と
なる。従って、この容量C1を小さくなるように構成す
れば、その分、ガード電極25Aへはダンピング箔28
Aからのノイズ電圧が伝搬しにくくなる。
In FIG. 2, the noise on the damping foil is VN, C1 is the capacitance between the damping foil 28A generating the eddy current and point A in FIG. 1, the potential at point A is VA, and C2 is point A. And the end face portion Q (earth ring) of the pipe 20 shown in FIG.
Between them, C3 is the capacity between the point A and the measurement fluid, C4 is the capacity of the detection electrodes 23A and 23B, R is the fluid resistance, and HA is the head amplifier. Among them, the capacitance C1 between the damping foil 28A and the point A (guard electrode 25A) is the largest capacitance. Therefore, if the capacitance C1 is configured to be small, the damping foil 28 is provided correspondingly to the guard electrode 25A.
The noise voltage from A becomes difficult to propagate.

【0058】即ち、VA=VN(C1/(C1+C
2))、C1=ε・S/d(Sは間隙部26の面積、ε
は誘電率、dはダンピング箔の厚さ)であり、容量値C
1を小さくすることがA点に伝搬するノイズを小さくす
ることになる。容量値C1を小さくするには、ダンピン
グ箔28Aの厚さを大きくすれば良い。しかしながら、
ダンピング箔28A、28Bを厚くしすぎると、上述し
たように、磁場の静定時間が長くなって誤差要因を発生
することとなる。
That is, VA = VN (C1 / (C1 + C
2)), C1 = ε · S / d (S is the area of the gap 26, ε
Is the dielectric constant, d is the damping foil thickness), and the capacitance value C
Reducing 1 reduces the noise propagated to the point A. To reduce the capacitance value C1, the thickness of the damping foil 28A may be increased. However,
If the damping foils 28A and 28B are made too thick, as described above, the settling time of the magnetic field becomes long and an error factor is generated.

【0059】このため、本発明では、ガード電極25A
とガード電極25Bとの間隙26、27を覆うように、
新たに、絶縁層として絶縁フィルムF1,F2を設置す
るようにしたことを特徴とするものである。
Therefore, in the present invention, the guard electrode 25A
So as to cover the gaps 26 and 27 between the guard electrode 25B and
It is characterized in that insulating films F1 and F2 are newly provided as insulating layers.

【0060】具体的には、次に述べるような構成でダン
ピング箔28A、28Bとガード電極25A、25Bと
の間に絶縁層F1、F2を設置する。図3に示すよう
に、絶縁層F1、F2のパイプ軸方向長さLに比例させ
て絶縁フィルムF1、F2の厚さd2を決定する。
Specifically, the insulating layers F1 and F2 are provided between the damping foils 28A and 28B and the guard electrodes 25A and 25B in the structure described below. As shown in FIG. 3, the thickness d2 of the insulating films F1 and F2 is determined in proportion to the pipe axial length L of the insulating layers F1 and F2 .

【0061】例えば、ある口径のパイプで検証して問題
が発生しないことを確認し、そのときの絶縁フィルムの
長さLbaseとその厚さdbaseを用い、これを基
本として該当するパイプ口径に用いる絶縁フィルムの長
、厚さd2を決定する。即ち、d2=dbase・
L/Lbaseの式を採用し、これにより、絶縁フィル
ムの厚さを決定する。
For example, a pipe having a certain diameter is verified to confirm that no problem occurs, and the length Lbase and the thickness dbase of the insulating film at that time are used, and the insulation used for the corresponding pipe diameter is basically used. The film length L 1 and thickness d 2 are determined. That is, d2 = dbase
The L / Lbase equation is adopted, which determines the thickness of the insulating film.

【0062】または、図4に示すように、絶縁フィルム
は、ガード電極の間隙部分を覆う部分d2のみ上記式を
用いてその厚さを決定し、他の部分の厚さd1は考慮し
ないでもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 4, the thickness of the insulating film may be determined by using the above formula only for the portion d2 covering the gap portion of the guard electrode, and the thickness d1 of other portions may not be considered. .

【0063】また、図5に示すように、絶縁フィルム
は、共通電位点からの距離に比例させて厚さd2を厚く
するようにしてもよい。この場合は、共通電位点の近傍
のみ厚さd1で薄く、端部にいくほどその厚さd2は厚
くなる。
Further, as shown in FIG. 5, the insulating film may be made thicker in thickness d2 in proportion to the distance from the common potential point. In this case, the thickness d1 is thin only near the common potential point, and the thickness d2 becomes thicker toward the end.

【0064】更に、図4、図5に示した二つの例を組み
合わせ、ガード電極25A、25Bの間隙26、27を
覆う部分のみ、d2=dbase・L/Lbaseの式
を用いてその厚さを算出し、他の部分は、共通電位点か
らの距離に比例させて厚さを決定するようにしてもよ
い。
Further, by combining the two examples shown in FIGS. 4 and 5, only the portions of the guard electrodes 25A and 25B which cover the gaps 26 and 27 are adjusted to have the thickness d2 = dbase.L / Lbase. The thickness of the other portion may be determined in proportion to the distance from the common potential point.

【0065】尚、上述したような絶縁フィルムの材質と
しては、発泡状の樹脂を用いて絶縁フィルムの誘電率ε
を下げ、結果として上記容量C1を小さくするようにし
ても良い。
As the material of the insulating film as described above, a foamed resin is used and the dielectric constant ε of the insulating film is
May be lowered, and as a result, the capacitance C1 may be reduced.

【0066】次に、ダンピング箔28A、28Bに重畳
される外来ノイズの影響を小さくするため、励磁コイル
31A、31Bの外側部分に、ダンピング箔28A、2
8Bを覆うように、静電シールド板または電磁シールド
板P1、P2を設置するようにしても良い。
Next, in order to reduce the influence of external noise superimposed on the damping foils 28A, 28B, the damping foils 28A, 2 are provided on the outer side portions of the exciting coils 31A, 31B.
An electrostatic shield plate or electromagnetic shield plates P1 and P2 may be installed so as to cover 8B.

【0067】更に、接続筒21Dに接続する変換器部
(図示せず)からの誘導ノイズ、静電結合ノイズの影響
を小さくするため、接続筒21Dの頂部に電磁シールド
板(鉄・珪素鋼板)または静電シールド板(SUS・真
鍮等)Sを設けるようにしてもよい。
Further, in order to reduce the influence of inductive noise and electrostatic coupling noise from a converter section (not shown) connected to the connecting cylinder 21D, an electromagnetic shield plate (iron / silicon steel plate) is provided on the top of the connecting cylinder 21D. Alternatively, an electrostatic shield plate (SUS, brass, etc.) S may be provided.

【0068】また、他の実施例として、次のようなもの
が挙げられる。上記したように、ダンピング箔28A、
28Bに発生する渦電流によるノイズ、励磁コイル31
A、31Bから与えられるノイズは、ダンピング箔28
A、28Bの共通電位接続点(接地点)からの距離に比
例して値(ノイズ電圧値)は大きくなる。
Another example is as follows. As described above, the damping foil 28A,
28B noise due to eddy currents, exciting coil 31
The noise given from A and 31B is the damping foil 28.
The value (noise voltage value) increases in proportion to the distance from the common potential connection point (ground point) of A and 28B.

【0069】このため、図11、図12に示した従来の
容量式電磁流量計にあって、ポールピースコア29A、
29Bとダンピング箔28A、28Bの導通を取るよう
にすれば、ダンピング箔28A、28Bは低インピーダ
ンスで変換器(図示せず)側の共通電位点に接続されて
いるので、ポールピースコア29A、29Bは、面で接
地されることとなる。
Therefore, in the conventional capacitive electromagnetic flowmeter shown in FIGS. 11 and 12, the pole pie score 29A,
29B and the damping foils 28A and 28B are electrically connected, the damping foils 28A and 28B are connected to the common potential point on the converter (not shown) side with low impedance, so that the pole piece scores 29A and 29B are connected. Will be grounded in the plane.

【0070】これは、図6に示すように、ポールピース
コア29A、29Bに積層鉄心等の導電性の磁性材が使
用されるとき、ポールピース29A、29Bとダンピン
グ箔28A、28Bとの間を矢印イのように導電性接着
剤で接着させて導通、固定を図る。
As shown in FIG. 6, when a conductive magnetic material such as a laminated iron core is used for the pole pieces 29A and 29B, the pole pieces 29A and 29B and the damping foils 28A and 28B are separated from each other. As indicated by the arrow a, the conductive adhesive is used for adhesion and electrical connection.

【0071】更に、図7に示すように、導電性接着剤
は、接着力が通常の樹脂接着剤に比べて1/3程度と弱
いので、導電性接着剤で導通固定後、ポールピース29
A、29Bの周囲に、樹脂接着剤ロを塗布し、強度を持
たせるようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 7, since the adhesive strength of the conductive adhesive is weaker than that of a normal resin adhesive by about 1/3, the pole piece 29 is fixed after conducting with the conductive adhesive.
A resin adhesive (B) may be applied around A and 29B so as to have strength.

【0072】これにより、ダンピング箔28A、28B
を面で低インピーダンスで接地する構造となり、ダンピ
ング箔28A、28B上に分布する渦電流、外来ノイズ
等のノイズ電圧の影響を削減できる。
As a result, the damping foils 28A, 28B
Is grounded with low impedance on the surface, and the influence of noise voltage such as eddy current distributed on the damping foils 28A and 28B and external noise can be reduced.

【0073】また、他の実施例として、次のものが挙げ
られる。上記したように、ダンピング箔28A、28B
に発生する渦電流によるノイズ、励磁コイル31A、3
1Bから与えられるノイズは、ダンピング箔28A、2
8Bの共通電位接続点(接地点)からの距離に比例して
値(ノイズ電圧値)は大きくなる。
Another example is as follows. As described above, the damping foils 28A, 28B
Due to eddy currents generated in the magnet, exciting coils 31A, 3
The noise given from 1B is the damping foil 28A, 2
The value (noise voltage value) increases in proportion to the distance from the common potential connection point (ground point) of 8B.

【0074】ここで、ダンピング箔28A、28Bの電
位を、この容量式電磁流量計において最も基準となる電
位(装置の筐体部の電位等)と、低インピーダンスでか
つ磁場による渦電流の影響を受けないように小さなルー
プで接続することにより、ダンピング箔28A、28B
の電位は変換器側の共通電位点と一致する。
Here, the potentials of the damping foils 28A and 28B are the most standard potential in this capacitive electromagnetic flowmeter (potential of the casing of the device, etc.), and the influence of the eddy current due to the magnetic field with low impedance. Damping foil 28A, 28B by connecting with a small loop so as not to receive
The electric potential of is coincident with the common electric potential point on the converter side.

【0075】具体的には次の構成となる。図8に示すよ
うに、ダンピング箔28A、28Bの中心部DOから共
通電位線E1を短くし、かつループを極力小さくするよ
うに、リード線38A、38Bを保護している金属パイ
プUと接続する。更に、この金属パイプUは、図9に示
すように、共通電位筐体接続線E2により接続筒21D
の頂部(装置の筐体側)に接続され、この接続籐21D
の頂部は図示しない変換器側における共通電位点に接続
される。
Specifically, it has the following configuration. As shown in FIG. 8, the common potential line E1 is shortened from the central portion DO of the damping foils 28A and 28B, and the lead wires 38A and 38B are connected to the metal pipe U so as to minimize the loop. . Further, as shown in FIG. 9, the metal pipe U is connected to the connection tube 21D by the common potential housing connection line E2.
Connected to the top of the device (the case side of the device), this connection rattan 21D
Is connected to a common potential point on the converter side (not shown).

【0076】また、容量式電磁流量計では、高周波で励
磁コイル31A、31Bを励磁するために磁気回路の周
波数特性を改善することが必要になるが、そのためポー
ルピースコア29A、29Bには周波数特性がよい積層
鉄心が採用されているが、このような積層鉄心は容積が
大きいほど高価となる。
Further, in the capacitive electromagnetic flowmeter, it is necessary to improve the frequency characteristic of the magnetic circuit in order to excite the exciting coils 31A and 31B at a high frequency. Therefore, the frequency characteristics of the pole piece scores 29A and 29B are improved. However, the larger the volume of such a laminated iron core, the more expensive it becomes.

【0077】例えば、容量式電磁流量計にあって、パイ
プの口径が比較的大きな場合、励磁コイル31A、31
B間の距離を正確に規定しなくても良く、このため、位
置決めのためのポールピースコア29A、29Bを省い
ても測定に支障はない。
For example, in a capacitive electromagnetic flowmeter, if the pipe diameter is relatively large, the exciting coils 31A, 31
The distance between B does not have to be accurately defined, and therefore, there is no hindrance to the measurement even if the pole pee scores 29A and 29B for positioning are omitted.

【0078】ポールピースコア29A、29Bを使用し
なければ、このポールピースコア部分で生じる磁気回路
遅れをなくすことができる。このため、図9に示すよう
に、ポールピース29A、29Bを省略し、励磁コイル
31A、31Bを一時的に固定して、内部に樹脂を充填
させることによりその位置を固着するようにしてもよ
い。
If the pole piece scores 29A and 29B are not used, it is possible to eliminate the magnetic circuit delay that occurs in this pole piece score portion. Therefore, as shown in FIG. 9, the pole pieces 29A and 29B may be omitted, the exciting coils 31A and 31B may be temporarily fixed, and the positions may be fixed by filling the inside with resin. .

【0079】更に、このようなポールピースコアを採用
しない容量式電磁流量計にあって、漏れ磁場を電磁流量
計内に閉じ込め、磁気回路の効率を高めるために励磁コ
イル31A、31Bを覆うように帰還コア35を設置す
る。
Further, in such a capacitive electromagnetic flowmeter which does not employ the pole pee score, the leakage magnetic field is confined in the electromagnetic flowmeter and the exciting coils 31A and 31B are covered in order to enhance the efficiency of the magnetic circuit. The return core 35 is installed.

【0080】このような実施例により、ダンピング箔2
8A、28B上に分布する渦電流、外来ノイズの影響を
減らすことができる。これは、ダンピング箔28A、2
8Bの電位を、電磁流量計において最も基準となる電位
(筐体電位)と、低インピーダンスかつ磁場による渦電
流の影響を受けないような小さなループで接続すること
により、変換器回路の共通電位に接続された効果であ
る。
According to such an embodiment, the damping foil 2
The influence of eddy currents distributed on 8A and 28B and external noise can be reduced. This is the damping foil 28A, 2
By connecting the potential of 8B to the most standard potential (casing potential) in the electromagnetic flowmeter with a small loop that has low impedance and is not affected by the eddy current due to the magnetic field, the common potential of the converter circuit is obtained. It is a connected effect.

【0081】また、ポールピースコアに積層鉄心を使用
しない構造の容量式電磁流量計としたため、コスト低減
を実現できるものである。
Further, since the capacitive electromagnetic flowmeter is constructed so that the laminated core is not used for the pole piece core, the cost can be reduced.

【0082】[0082]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、ガード電極の
間隙とダンピング箔との間に絶縁層を介在させたので、
この間の容量が小さくなり、検出電極にはダンピング箔
上のノイズ電圧が伝搬しにくくなり、また、絶縁層の厚
さを予め効果の判明しているパイプ径のものを利用する
ので、無駄のないノイズ対策を実現できる。
According to the invention of claim 1, since the insulating layer is interposed between the gap of the guard electrode and the damping foil,
During this time the volume is reduced, Ri noise voltage on the damping foil hardly propagated to the detection electrodes, also, the thickness of the insulating layer
Use a pipe whose diameter is known to be effective
Therefore, it is possible to realize a noise countermeasure without waste.

【0083】[0083]

【0084】請求項の発明によれば、絶縁層の厚さ
は、一対のガード電極の間隙部のみ、厚さ(d2)算出
式を適用させたので、ポイントを絞った形でのノイズ対
策が実現できる。
According to the invention of claim 2 , the thickness (d2) calculation formula is applied only to the gap between the pair of guard electrodes for the thickness of the insulating layer. Can be realized.

【0085】請求項の発明によれば、絶縁層の厚さ
は、共通電位点からの距離に比例させて厚くしたので、
接地点からの距離に比例して大きくなるノイズを低減で
きる。
According to the invention of claim 3 , the thickness of the insulating layer is increased in proportion to the distance from the common potential point.
It is possible to reduce noise that increases in proportion to the distance from the ground point.

【0086】請求項の発明によれば、絶縁層の厚さ
は、ガード電極の間隙部分のみ厚さ算出式を適用し、共
通電位点からの距離に比例させて厚くしたので、十分な
ノイズ対策を実現できる。
According to the invention of claim 4 , the thickness of the insulating layer is applied only to the gap portion of the guard electrode, and the thickness is increased in proportion to the distance from the common potential point. Measures can be realized.

【0087】請求項の発明によれば、絶縁層に発泡状
の樹脂を用いたので、絶縁層の誘電率を低減することが
できる。
According to the invention of claim 5 , since the foamed resin is used for the insulating layer, the dielectric constant of the insulating layer can be reduced.

【0088】[0088]

【0089】請求項6の発明によれば、励磁コイルに接
続するリード線及び検出電極に接続するリード線を外部
へ引き出す箇所に、静電シールド板または電磁シールド
板を設置したので、ダンピング箔に直接結合する外来ノ
イズの影響を小さくすることができる。
According to the sixth aspect of the invention, since the electrostatic shield plate or the electromagnetic shield plate is installed at the location where the lead wire connected to the exciting coil and the lead wire connected to the detection electrode are pulled out to the outside, the damping foil is used. The influence of external noise that is directly coupled can be reduced.

【0090】[0090]

【0091】[0091]

【0092】請求項の発明によれば、金属パイプとダ
ンピング箔とを共通電位接続線とで接続したので、ダン
ピング箔上に分布するノイズの影響を低減することがで
きる。
According to the seventh aspect of the invention, since the metal pipe and the damping foil are connected by the common potential connection line, the influence of noise distributed on the damping foil can be reduced.

【0093】請求項の発明によれば、金属パイプを前
記接続筒に共通電位接続線により接続したので、ダンピ
ング箔上に分布するノイズの影響を低減することができ
る。
According to the eighth aspect of the invention, since the metal pipe is connected to the connection cylinder by the common potential connection line, the influence of noise distributed on the damping foil can be reduced.

【0094】請求項の発明によれば、励磁コイルを、
ポールピースコアを採用しない構成としたため、コスト
低減を図ることができる。
According to the invention of claim 9 , the exciting coil is
Since the configuration does not adopt the pole piece score, the cost can be reduced.

【0095】請求項10の発明によれば、励磁コイルを
覆う帰還コアを取り付けたので、漏れ磁場を電磁流量計
に閉じ込め磁気回路の効率を高めることができる。
According to the tenth aspect of the invention, since the feedback core that covers the exciting coil is attached, the leakage magnetic field can be confined in the electromagnetic flowmeter and the efficiency of the magnetic circuit can be improved.

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

【図1】本発明の容量式電磁流量計の横断面を表わす図
である。
FIG. 1 is a view showing a cross section of a capacitive electromagnetic flow meter of the present invention.

【図2】ノイズ発生を表わす等価回路である。FIG. 2 is an equivalent circuit representing noise generation.

【図3】本発明における絶縁層の一例を表わす図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an insulating layer in the present invention.

【図4】本発明における絶縁層の一例を表わす図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an insulating layer in the present invention.

【図5】本発明における絶縁層の一例を表わす図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an insulating layer in the present invention.

【図6】本発明における絶縁層とポールピースとを接着
するときの図である。
FIG. 6 is a diagram when the insulating layer and the pole piece according to the present invention are bonded together.

【図7】本発明における絶縁層とポールピースとを接着
するときの図である。
FIG. 7 is a diagram when the insulating layer and the pole piece according to the present invention are bonded together.

【図8】本発明における絶縁層と金属パイプとを共通電
位線で接続するときの図である。
FIG. 8 is a diagram when the insulating layer and the metal pipe in the present invention are connected by a common potential line.

【図9】本発明の容量式電磁流量計の横断面を表わす図
である。
FIG. 9 is a view showing a cross section of the capacitive electromagnetic flow meter of the present invention.

【図11】従来の容量式電磁流量計の横断面を表わす図
である。
FIG. 11 is a view showing a cross section of a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

【図12】従来の容量式電磁流量計の縦断面を表わす図
である。
FIG. 12 is a view showing a vertical section of a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

【図13】従来の容量式電磁流量計における励磁コイル
の周波数特性を表わす図である。
FIG. 13 is a diagram showing frequency characteristics of an exciting coil in a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

【図14】従来の容量式電磁流量計の横断面を表わす図
である。
FIG. 14 is a view showing a cross section of a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

【図15】従来の容量式電磁流量計の横断面を表わす図
である。
FIG. 15 is a view showing a cross section of a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

Claims (10)

(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、このパイプの外部から前記測定流体に商用
周波数より高い周波数を持つ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一対の前記検
出電極を覆う一対のシールドケースと、前記磁場が印加
される磁束経路に設けられ前記励磁コイルのインダクタ
ンスの周波数特性における共振点を消滅させる程度に薄
く共通電位点に接続される導電性のダンピング箔とを具
備する容量式電磁流量計において、前記ガード電極と前
記ダンピング箔との間に絶縁層を設け、前記絶縁層の厚
さ(d2)は、予めノイズ対策効果が判明している前記
パイプ径における、前記絶縁層のパイプ軸長さ(Lba
se)と前記絶縁層の厚さ(dbase)を用い、パイ
プ軸方向の長さ(L)に比例させるように、d2=db
ase・L/Lbaseとしたことを特徴とする容量式
電磁流量計。
1. A pipe made of an insulating material for flowing a measuring fluid, an exciting coil for applying a magnetic field having a frequency higher than a commercial frequency to the measuring fluid from the outside of the pipe, and the exciting coil generated in the measuring fluid. A pair of detection electrodes for detecting the signal voltage through the capacitance formed by the pipe,
A pair of guard electrodes, which are separated from these detection electrodes and are spaced apart from each other in the circumferential direction so as to be divided into at least two, and a pair of shields which are connected to the guard electrodes and cover the pair of detection electrodes. A capacitive electromagnetic field including a case and a conductive damping foil which is provided in a magnetic flux path to which the magnetic field is applied and is thinly connected to a common potential point so as to eliminate a resonance point in the frequency characteristic of the inductance of the exciting coil. In the flowmeter, an insulating layer is provided between the guard electrode and the damping foil, and the thickness of the insulating layer is
As for (d2), the noise countermeasure effect is already known.
Pipe length of the insulating layer in the pipe diameter (Lba
se) and the thickness (dbase) of the insulating layer,
So as to be proportional to the length (L) in the axial direction, d2 = db
A capacity type electromagnetic flowmeter characterized by having as L / L base .
【請求項2】前記絶縁層の厚さは、一対の前記ガード電
極の間隙部のみ、請求項1記載の厚さ(d2)算出式を
適用させ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 insulating layer has a thickness equal to that of the pair of guard electrodes.
The thickness (d2) calculation formula according to claim 1 is applied only to the gap between the poles.
The capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 1, which is applied .
【請求項3】前記絶縁層の厚さは、前記共通電位点から
の距離に比例させて厚くすることを特徴とする請求項1
記載の容量式電磁流量計。
3. The thickness of the insulating layer is measured from the common potential point.
The thickness is increased in proportion to the distance.
The described capacity type electromagnetic flow meter.
【請求項4】前記絶縁層の厚さは、一対の前記ガード電
極の間隙部分のみ請求項1記載の厚さ(d2)算出式を
適用し、前記共通電位点からの距離に比例させて厚くし
ことを特徴とする請求項1記載の容量式電磁流量計。
4. The thickness of the insulating layer is a pair of the guard electrodes.
The thickness (d2) calculation formula according to claim 1 is applied only to the gap portion of the pole.
Apply and thicken in proportion to the distance from the common potential point
Capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein the a.
【請求項5】前記絶縁層は、発泡状の樹脂を用いたこと
を特徴とする請求項1から請求項 記載の容量式電磁
流量計。
Wherein said insulating layer is foamed claim from claim 1 characterized by using a resin 4 5 capacitive electromagnetic flowmeter according.
【請求項6】前記励磁コイルに接続するリード線及び前
記検出電極に接続するリード線を外部へ引き出す箇所
に、電磁シールド板または静電シールド板を設置した
とを特徴とする請求項1から請求項記載の容量式電磁
流量計。
6. A lead wire connected to the exciting coil and a front portion.
Location where the lead wire connected to the detection electrode is pulled out to the outside
The electromagnetic electromagnetic flowmeter according to any one of claims 1 to 6 , further comprising an electromagnetic shield plate or an electrostatic shield plate .
【請求項7】測定流体を流すための絶縁性物質で作られ
たパイプと、このパイプの外部から前記測定流体に商用
周波数より高い周波数を持つ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一対の前記検
出電極を覆う一対のシールドケースと、前記磁場が印加
される磁束経路に設けられ前記励磁コイルのインダクタ
ンスの周波数特性における共振点を消滅させる程度に薄
く共通電位点に接続される導電性のダンピング箔と、前
記励磁コイルに接続するリード線及び前記検出電極に接
続するリード線を覆う金属パイプと、前記金属パイプを
外部に引き出すための接続筒とを具備する容量式電磁流
量計において、前記金属パイプと前記ダンピング箔とを
共通電位接続線とで接続したことを特徴とする容量式電
磁流量計。
7. Made of an insulating material for flowing a measuring fluid
The pipe and the measuring fluid from outside of this pipe
Excitation coil for applying a magnetic field with a frequency higher than the frequency
And the signal voltage generated in the measuring fluid is shaped by the pipe.
A pair of detection electrodes for detecting via the formed capacitance,
Separated from these detection electrodes and kept a gap in the circumferential direction
And a pair of gars divided into at least two
And a pair of the above-mentioned detection electrodes connected to these guard electrodes.
A pair of shield cases that cover the output electrodes and the magnetic field is applied
Of the exciting coil provided in the magnetic flux path
It is thin enough to eliminate the resonance point in the frequency characteristics of the impedance.
A conductive damping foil connected to a common potential
Connect the lead wire connected to the excitation coil and the detection electrode.
The metal pipe that covers the continuous lead wire and the metal pipe
Capacitive electromagnetic flow with a connecting tube for drawing to the outside
In the meter, the metal pipe and the damping foil
A capacitive electromagnetic flowmeter characterized by being connected with a common potential connection line .
【請求項8】前記金属パイプを前記接続筒に共通電位接
続線により接続したことを特徴とする請求項記載の容
量式電磁流量計。
8. The metal pipe is connected to the connecting cylinder at a common potential.
The capacitive electromagnetic flow meter according to claim 7 , wherein the capacitive electromagnetic flow meter is connected by a connecting line .
【請求項9】前記励磁コイルを樹脂充填により固着した
ことを特徴とする請求項または請求項記載の容量式
電磁流量計。
9. The method of claim 7 or claim 8 capacitance type electromagnetic flowmeter wherein a <br/> which the excitation coil is fixed by resin filling.
【請求項10】前記励磁コイルを覆う帰還コアを取り付
けたことを特徴とする請求項から請求項記載の容量
式電磁流量計。
10. A feedback core is attached to cover the exciting coil.
Capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 9, wherein the claim 7, characterized in that digit.
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