JP3502463B2 - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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Description
水状態で流下する流体の流量を測定する電磁流量計に関
するものである。
非満水用電磁流量計として、特開平4−295723号
公報のものが公知である。以後これを第1の従来技術と
呼ぶ。
管の底部内面に、管軸方向と直角且つ水平な方向に頂稜
が延在しこの頂稜の上流側及び下流側が共に頂稜を含む
傾斜面になっている凸部(盛り上がり)を設け、この凸
部上にその長手方向所要距離をおいて一対の電極を配置
した構成をもっていた。
計測する手段を設けないで、流量を計測する電磁流量計
が出願人の一人が先に提案した特開平5−223605
号公報で公知である。以後これを第2の従来技術と呼
ぶ。
もっていた。1は断面が円形の流路、UとLは流路1の
中心を通る垂直線に対し流路内壁の左右対称の位置に設
けた1対の電極、2,2は流路1の上側と下側にそれぞ
れ設けた励磁コイルで、交互に励磁され、空間的に異な
る不均一な磁束密度分布を異なる期間の間に発生する。
符号4はこのような構造の流量検出部を示す。
に応じて上側と下側の励磁コイルUとLとを交互に励磁
する。7は電極2,2間に誘起した電圧を増幅して出力
するアンプ、S1 は切替スイッチでタイミング回路6の
信号で切替作動し、前記2つの励磁コイルUとLの励磁
時期を切替える切替スイッチS2 と同期し、上側の励磁
コイルUが励磁されているときにa側に、下側の励磁コ
イルLが励磁されているときにb側に切替えられる。
b接点の出力電圧εU とεL とを夫々入力してサンプル
ホールドするサンプル&ホールド回路、9はサンプル&
ホールド回路8A,8Bからのアナログ信号をディジタ
ル信号に変換するA/D変換回路、10は補正演算を行
なうプログラムを備えた補正演算回路、11は演算結果
としての流量信号を出力する出力端子である。
/εL は、水位hと一定の関係にあり、図8のように水
位hを横軸に、比εL /εU を縦軸にとると両者の関係
を示す1本の曲線イを得る。
Qは流量計の感度で、この感度をkであらわすと、水位
hと感度kは図9のように曲線ロで示す関数関係にあ
る。なお、図8と図9は、横軸の水位hを流路1の直径
(内径)Dに対する比率で表している。そして、流路1
を図6に示すように適当な勾配tanθに固定した管路
に取付け、水位hを0から1.0Dまで変えて出力比ε
L /εU と感度kを測定して曲線イ、ロを予め求めてお
く。
に接続して計測したときの出力比がεL0/εU0=P0 で
あったとすると、そのときの水位h0 は図2の曲線イか
ら知ることができる。更に図9の曲線ロから、水位h0
のときの感度k0 を知り、真の流量Q0 を Q0 =εU0/k0 … として補正演算回路10で求めるのが、第2の従来技術
の主旨である。
と流量Qの間に1対1の対応が付くから、図8の横軸
は、その測定したときの勾配における流量Qで置き換え
られると考えて、図8に代わる図11を第2の従来技術
では作成した。
は、図8の曲線イの代りに、予め求めた出力比εL /ε
U のデータを、対応する図11の横軸の流量Qのデータ
と共に補正演算回路10のメモリーに記憶し、これらの
記憶データを用いて次のように真の流量Q0 を算出する
ようにした。
のように、横軸に流量Q、縦軸に出力
には出力電圧εU と、対応する流量Qとが前記出力比ε
L /εU とともに数値テーブルとして記憶してある。こ
のように、第2の従来技術では、水位hの数値を具体的
に用いないで真の流量Q0 を求めていた。図8と図9に
おける水位hは単に従来技術の主旨を概念的に説明する
ために、出力比εL /εU から感度kを求める為の介在
項としての役割を示しただけで、具体的には前記従来技
術は図11と図12で説明したように水位hを用いるこ
となく真の流量Q0 を算出していた。
化をとらえることについては何ら示唆されておらず、正
確な流量測定ができない。又、流体の流れが止まって、
水面が凸部の頂稜より低くなると、電極が接液しない状
態となる。このように電極が接液していない、いわゆる
乾水状態では電極間のインピーダンスが非常に大きくな
るため、電気的ノイズが誘導され、大きなノイズ電圧が
アンプの入力にかかって、アンプが飽和したり、アンプ
の飽和で後の電子回路が正常に働かなくなり、流量とは
無関係な出力を出したりするなど不安定な状態になる。
接液して電極間インピーダンスが低くなっても、アンプ
が飽和状態から元にもどったり、電子回路が正常な状態
に復帰するのに時間がかかり、信号が直ちに出力されな
いため、電極に誘起する流量信号をすぐに処理すること
ができず、流量計としては応答性(追随)が悪い。
能なような構成とするには、必然的に電極下端を測定管
の底部近くまで延在させなければならず、この部分で対
向電極間の距離が小さくなって、出力信号が低下する。
その結果、S/Nが悪くなる。
を改良して、測定管内の水位がどんな場合にも精度よ
く、かつ良いS/Nで流量計測ができる非満水用の電磁
流量計を特開平5−73843号で提案した。以後これ
を第3の従来技術と呼ぶ。
すような構成をもっていた。21は横断面が円形の測定
管、22は測定管21の内壁に対向して設けた一対の電
極、23は測定管21の上側に設けた第1の励磁コイ
ル、24は測定管21の下側に設けた第2の励磁コイル
である。
り上がり部で、その頂稜は管軸方向と直角かつ水平な方
向に延在する。測定管21内を流下する流体は図示のよ
うに盛り上がり部25を越えて流れる。符号Wは水面を
示す。
プ、27はアンプ27の出力を変換するA/D変換回
路、28は励磁回路で、前記両励磁コイル23,24を
或期間に励磁する第1の励磁方式をとり、他の期間には
何れか一方の励磁コイルだけを励磁するという第2の励
磁方式をとる。そしてこれを繰返す。つまり、2種の励
磁方式で励磁する。
7、励磁回路28及び演算回路29へタイミング信号を
送出するタイミング回路である。第1の励磁方式のとき
の起電力をе1 、第2の励磁方式のときの起電力をе2
とし、流量Qに対する感度をそれぞれf,gとすると、
感度f,gは盛り上がり部25における水位hの関数と
してそれぞれf(h),g(h)とあらわせる。そし
て、次の(1)(2)式が成り立つ。
hを知り、例えば(1)式に代入することで、その水位
における感度f(h)が決定されるため、流量Qを求め
る。
なう。なお、このような演算は、前記第2の従来技術で
説明したことと同じ手法で行なうことができる。電磁流
量計は、磁束密度をB、流体の平均速度をV、電極間距
離をDとすると、電極間に発生する起電力еは е=B・V・D であらわされるが、第3の従来技術では、極低水位にお
いても距離Dを大きくとれるため、S/Nが大きくとれ
る。
方式に代えて、何れか一方の励磁コイルだけを励磁し、
第2の励磁方式として、他方の励磁コイルだけを励磁す
るようにしても良い。そして、このときの起電力をそれ
ぞれе1 ,е2 とすれば、前記(1)〜(3)式などを
用いて同様に流量Qを算出できる。
部に設けた盛り上がり部25の上流側に堆積物や水溜り
が生じて、測定精度の悪化とか悪臭や管路の傷みの原因
となることがある。
改良して、堆積物による測定精度の悪化やメンテ回数の
増大をなくすとともに、水溜りをなくして悪臭や管路の
傷みをなくすことのできる電磁流量計を特願平6−96
246号で提案した。以後これを第4の従来技術と呼
ぶ。
をもっていた。21は横断面が円形の測定管、25Aは
測定管21の左内側面から内方に向って設けた出っ張り
部、25Bは測定管21の右内側面から内方に向って設
けた出っ張り部で、これらの出っ張り部25Aと25B
が流路を狹め、流れを遮る。
Aと25Bの内側に対向配置した一対の電極で、何れも
上下方向に延在して設けてある。23Aと24Aは、測
定管21の上側と下側にそれぞれ配設した励磁コイルで
互に直列に接続されている。
幅するアンプ、27はアンプ27の出力をディジタル信
号に変換するA/D変換回路、28は励磁回路で前記励
磁コイル23A,24Aを矩形波励磁する。29は演算
回路、30はタイミング回路で前記A/D変換回路2
7、励磁回路28及び演算回路29へタイミング信号を
送出する。
A,24Aは上下方向の磁界を発生する。測定管内を非
満水状態で流下する流体は、出っ張り部25A,25B
に狹められた流路を通って流れ、その水位と流量が対応
する。また、流量Qと流速Vとが対応し、流速Vに対応
した信号電圧еが電極22A,22B間に誘起する。
(V)の関係を使って演算する。関数Fは流路の形状な
どで決まるため、予め実験して求め、演算回路29を構
成するマイクロプロセッサのメモリに記憶しておく。
流量Qを測定するときに用いて演算するものである。
流量を計測するために、マンホール内で、管路の開放端
(下流端)に電磁流量計を取り付けて、非満水状態の流
体の流量を計測する要望がある。
に、前記第3又は第4の電磁流量計のように、盛り上が
り部25又は出っ張り部25A,25Bを流管の内面に
備えた非満水用電磁流量計が適する。
は、盛り上がり部や出っ張り部が、流量計の流管そのも
のの形状であったり、流管に固定されていて、かつ、電
極がこれら盛り上がり部や出っ張り部に直接又は近接し
て配設されていた。
電極部分の清掃が、盛り上がり部や出っ張り部に邪魔さ
れてやりにくいという問題点があった。また、同様の理
由で、管路の保守・点検作業がやりにくいという問題点
があった。
越して管路を設計することが多い。そのため、始めの頃
は、流下流量が管路の口径に比較して極めて小さい水位
の流量であり、それが何年かたって次第に大きな流量
(水位)に増大してくることが多い。
記盛り上がり部や出っ張り部は、測定対象である流量が
小さいときには、ある程度の大きさが必要であるが、流
量が大きくなると相対的に小さくてもよく、事実上なし
でもいい場合もある。水を円滑に流すという管路の機能
からみると、流れの邪魔になる盛り上がり部や出っ張り
部などはむしろ無い方が良い位である。
な盛り上がり部や出っ張り部を有する電磁流量計を設置
してしまうと、年月を経て流量が大きくなると、かえっ
て邪魔になって来て、電磁流量計そのものを取り替えな
ければならないという問題点があった。
できる電磁流量計を提供することを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、ほぼ水平に設置される測定
管(31)を有する非満水用電磁流量計であって、測定
管(31)の下流端側に、ドーナッツ状円板で穴部の一
部に流路を狹める手段(36,36A,37A,37
B)を形成した邪魔板(34,34A,34B)を着脱
可能に固定したことを特徴とするものである。
34B)を取り外すことで、容易に清掃ができる。ま
た、同時に管路の保守・点検ができる。また、年月が経
って流量が大きくなったときには、流量計測の精度を上
げるのに最適な形状・大きさの邪魔板に交換することが
できる。
磁流量計において、流路を狹める手段がせき(36)で
あることを特徴とするものである。この電磁流量計は、
邪魔板が全体として平板状であるため、製作が容易であ
る。
磁流量計において、流路を狹める手段が穴部の下部に形
成した盛り上がり部(36A)であることを特徴とする
ものである。
A)の流体に与える抵抗が比較的小さい点で好ましい。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の電磁流量計にお
いて、流路を狹める手段が穴部の左右内側から内方に向
って突出する出っ張り部(37A,37B)であること
を特徴とするものである。
分に堆積物や水溜りが発生しない。
の側面図、(b)は電磁流量計本体を下流側からみた
図、(c)は邪魔板を下流側からみた正面図である。
有し、その下流端に6個の雌ねじ32を刻設したフラン
ジ33を備えている。34はドーナッツ状円板の穴部3
5の一部に流路を狹めるためのせき36が形成されてい
る。穴部35の径は、前記測定管31の内径に合わせた
寸法に定めてある。37は、フランジ33の雌ねじ32
の位置に合わせて邪魔板34のドーナッツ状円板部に明
けた6個の孔である。
(b)のフランジ33に当て、6本のねじ38で電磁流
量計本体30に着脱可能に固定される。このようにして
組み付けられた状態を同図(a)に示す。
管路を、40は電磁流量計を通って流出する流体を示
す。図2(a)(b)は、図1の実施例に用いた邪魔板
で、Hはせき36の高さを示す。
4を用意し、下水道が設置されて新しいとき、つまり実
際に流れる流体の流量が比較的少ないときと、流量が大
きくなったときとでは、せき36の高さHが違う邪魔板
34と交換することで、流量の計測精度を上げ、かつ流
体抵抗を実用上問題にならないように、最適寸法の邪魔
板34を選ぶものである。
り上がり部36Aを形成して、流路を狹めるようにした
邪魔板34Aを示し、請求項3記載の発明に対応する。
図4は、穴部35の左右内側面から内方に突出する出っ
張り部37A,37Bを形成して流路35を狹めるよう
にした邪魔板34Bを示し、請求項4記載の発明に対応
する。
における邪魔板34と同様に電磁流量計本体30の下流
端側に着脱可能にねじ38で固定される。なお、本発明
の実施例で、励磁方式とか、流量計測の演算方式につい
て述べていないが、前記第1、第2又は第3の従来技術
の方式を適宜に用いることができる。
4B)を電磁流量計本体30に着脱可能に固定する手段
として、複数のラッチ41を用いたもので、前記図1の
実施例のようにねじ38を用いる場合と比較して、マン
ホール内のような狹い場所で邪魔板34(34A,34
B)を着脱・交換するのに、作業が容易にできる点で効
果的である。
の管路39の下流開放端に取付けた状態を示す。電磁流
量計本体30の上流(図示右方)側に、取付用差込管4
2を固着し、この取付用差込管42を管路39内に嵌入
固定して電磁流量計を設置する。
る。
されているので、邪魔板を容易に取外すことができるた
め、電極や邪魔板のせき、盛り上がり部、出っ張り部な
どの清掃が容易かつ効果的に行なえる。
守・点検も容易になる。また、邪魔板の流路を狹める手
段の寸法の異なるものを用意しておき、必要に応じて簡
単に交換することができる。
邪魔板を選択して使用できるため、常用流量での流量計
測精度が向上し、管路の抵抗を必要最小限に止めること
ができ管路自体の水を流す能力を損なうことが極小にで
きた。
が極小にできた。なお、常用流量が極めて小さいとき
は、高めのせき、盛り上がり部又は大きめの出っ張りを
有する邪魔板を用い、常に大流量が流れているときは、
邪魔板を取り外してしまっても良い。
る。更に請求項2の発明では、邪魔板が全体として平板
状であるため、板状から簡単に製作できる。
(36A)の流体に与える抵抗がせき36より小さくな
る点で、効果的である。そして、請求項4の発明では、
堆積物が生じにくいため、測定精度の悪化やメンテナン
ス回数の増大をなくすことができる。また水溜りも生じ
ないため、悪臭の発生や管路の傷みがなくせる。
図(a)の電磁流量計本体の下流側からみた正面図、
(c)は邪魔板の正面図である。
は正面図、(b)は縦断面図である。
は正面図、(b)は縦断面図である。
は正面図、(b)は縦断面図である。
(b)はラッチの斜視図である。
管路の下流開放端に取付けた状態を示す縦断面図であ
る。
(b)は同図(a)の測定管を縦断した図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ほぼ水平に設置される測定管(31)を
有する非満水用電磁流量計であって、測定管(31)の
下流端側に、ドーナッツ状円板で穴部の一部に流路を狹
める手段(36,36A,37A,37B)を形成した
邪魔板(34,34A,34B)を着脱可能に固定した
ことを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項2】 流路を狹める手段がせき(36)である
ことを特徴とする請求項1記載の電磁流量計。 - 【請求項3】 流路を狹める手段が穴部の下部に形成し
た盛り上がり部(36A)であることを特徴とする請求
項1記載の電磁流量計。 - 【請求項4】 流路を狹める手段が穴部の左右内側から
内方に向って突出する出っ張り部(37A,37B)で
あることを特徴とする請求項1記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00316895A JP3502463B2 (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00316895A JP3502463B2 (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08193858A JPH08193858A (ja) | 1996-07-30 |
JP3502463B2 true JP3502463B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=11549852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP00316895A Expired - Fee Related JP3502463B2 (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8883960B2 (en) | 2007-01-04 | 2014-11-11 | Sk Chemicals Co., Ltd. | Polyarylene sulfide resin with excellent luminosity and preparation method thereof |
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---|---|---|---|---|
JP4654206B2 (ja) * | 2007-01-25 | 2011-03-16 | 株式会社日立製作所 | 下水道の不明水検出方法及び装置 |
-
1995
- 1995-01-12 JP JP00316895A patent/JP3502463B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8883960B2 (en) | 2007-01-04 | 2014-11-11 | Sk Chemicals Co., Ltd. | Polyarylene sulfide resin with excellent luminosity and preparation method thereof |
US8957182B2 (en) | 2007-01-04 | 2015-02-17 | Sk Chemicals Co., Ltd. | Polyarylene sulfide resin with excellent luminosity and preparation method thereof |
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JPH08193858A (ja) | 1996-07-30 |
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