JP3771623B2 - フリュームを有する電磁流量計 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は下水や排水などの計測に好適なフリュームを有する電磁流量計の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願の出願人は、非満水状態で流体が流れる開水路の流量計として、流管内にいわゆるパーマー・ボーラスフリュームを有し、そのスロート部の流速を電磁誘導の原理によって計測する電極、流量計を提案した（特開平５−２７３０１５号公報）。
【０００３】
この従来技術は、図３に示すように円筒形の流管１内にパーマー・ボーラスフリューム２を有し、このフリューム２に、水平方向に対向した一対の電極３を配置している。流管１の下部には励磁コイル４を設けて図示上下方向の磁界を発生させる。電極３に誘起する流速に比例した電圧を増幅器５で増幅し、Ａ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換してから、演算回路７で流量を算出する。８は励磁コイル４を励磁する励磁電源、９は測定や励磁に必要なタイミング信号を発生するタイミング回路である。
【０００４】
電極３に誘起する流速に比例した電圧をｅとすると、流量Ｑは電圧ｅの関数Ｆ（ｅ）として、
Ｑ＝Ｆ（ｅ）
であらわされる。
【０００５】
関数Ｆは、流管１とパーマー・ボーラスフリューム２の形状、電磁流量計の設置位置、電極３の形状、磁界の磁束密度分布により決定される関数で、これらのパラメータを固定して予め実測して求めておく。
【０００６】
こうすることで、水位を測定せずに非満水状態の流量を計測する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電磁流量計では、フリューム２を電気絶縁性の材料である例えばプラスチックで一体成形で作成していた場合の成形精度や、フリューム２に取り付けられる一対（２枚）の電極の取付穴位置の精度とか２枚の電極自体の形状の寸法精度が、必ずしも同一に製作されないため、流量計を量産する場合に流量計毎に左右の電極の接液状態に差が生じ、結果的に流量計毎の特性に一台毎のばらつきが生じ、そのばらつきが問題になる程大きかった。
【０００８】
特に流量が少ない低水位状態での特性のばらつきが大きく、一台毎の調整に時間や手間がかかっていた。
図４に、このようなばらつきの原因となる構造的な製作誤差を誇張して示す。同図において、１は周筒形の流管、２は流管１内に設けたフリューム、２ｄはフリューム２の底面、３ａはフリューム２左側壁に取り付けた左側電極、３ｂはフリューム２の右側壁に取り付けた右側電極で、両電極３ａと３ｂで一対の電極３を構成している。
【０００９】
Ｗ・Ｌは流管１内のフリューム２を流下する流体の水面を示す。
図４では、右側電極３ｂが左側電極３ａよりも下方に片寄って取り付けられ、左側電極３ａと右側電極３ｂの接液状態が大幅にアンバランス（不平衡）になっている。即ち、左側電極３ａよりも右側電極３ｂが水中深くまで延在している。
【００１０】
流量計を量産するときに、個々の流量計毎にこのアンバランスが違った値となって、前述のように流量計一台毎の調整に時間や手間がかかるという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明はこのような問題点を解消できる電磁流量計を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、
非満水状態で流体が流れる開水路用の流量計であって、流管（１）内にフリューム（２）を有し、該フリュームのスロート部の流速を電磁誘導の原理により計測し、それから流量を算出する電磁流量計において、
フリューム（２）のスロート部の側壁に設けた電極（３ａ）（３ｂ）の下端がスロート部の底面（２ｄ）より下方に潜り込むようにスロート部と電極（３ａ）（３ｂ）を形成したことを特徴とするフリュームを有する電磁流量計である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、
先にスロート部の側壁（２ａ）（２ｂ）を形成しておき、これらの各側壁（２ａ）（２ｂ）にそれぞれ電極（３ａ）（３ｂ）を装着したあとで、スロート部の底面部分（２ｃ）を装着して構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
そして、請求項３の発明は、請求項１の発明において、
スロート部の底面（２ｄ）に、スロート部の各側壁（２ａ）（２ｂ）の延長方向に形成した溝形の差し込み部（２ａｄ）（２ｂｄ）を形成しておき、これらの各差し込み部（２ａｄ）（２ｂｄ）にそれぞれの電極（３ａ）（３ｂ）の下端を差し込むようにして電極を取り付けたことを特徴とするものである。
【００１５】
これらの発明では、両電極（３ａ）（３ｂ）の下端が必ずスロート部の底面部分まで存在するので、スロート部を流れる被測定流体に対して左右の電極（３ａ）（３ｂ）が均等に接液する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）（ｂ）は本発明の好ましい第１の実施の形態で、検出器の要部のみを示し、励磁コイルや変換器は従来技術と同様で良いので省略してある。なお、この第１の実施の形態は請求項１と２の発明に対応する。
【００１７】
同図において、１は円筒形の流管、２はフリューム、２ａと２ｂはフリューム２のスロート部を構成する左側壁と右側壁で、これら両側壁２ａ，２ｂを先に形成して流管（測定管）１に取り付けたあと、各側壁２ａ，２ｂにそれぞれ電極３ａ，３ｂを装着し、その後に、同図（ｂ）に示すようにスロート部の底面部分２ｃを装着して検出器要部を構成している。
【００１８】
図２（ａ）（ｂ）は本発明の好ましい第２の実施形態で、検出器の要部のみを示し、励磁コイルや変換器は図３の従来技術と同様で良いので省略してある。
同図において、１は円筒形の流管（測定管）、２はフリューム、２ａ，２ｂ，及び２ｄはそれぞれフリューム２のスロート部の左側壁、右側壁及び底面である。これら左側壁２ａ、右側壁２ｂ及び底面２ｄを備えたスロート部の底面２ｄには、それぞれ左側壁２ａ、右側壁２ｂの壁面に沿って斜め下方に延長形成した溝形の差し込み部２ａｄと２ｂｄが形成され、これらの各差し込み部２ａｄ，２ｂｄの下端に各電極３ａ，３ｂの下端を差し込むようにして両電極をフリューム２のスロート部の左右側壁２ａ，２ｂに装着している。
【００１９】
なお、図１（ａ）（ｂ）の実施態様で、フリューム２のスロート部側壁２ａ，２ｂと底面部分２ｃとの隙間には接着剤を塗って流体が侵入しないようにしている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の電磁流量計は上述のように構成されているので、流量計を多量生産するに当り、流量計毎の特性のばらつきが少なくなるため、流量計毎の調整にかかる手間や時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態で、（ａ）は検出器の製造途中段階の横断面図、（ｂ）は検出器の電極取付後の横断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態で、（ａ）は検出器の製造途中段階の横断面図、（ｂ）は検出器の電極取付後の横断面図である。
【図３】従来技術の系統図で、検出器は横断面略図を示す。
【図４】従来技術の検出器の横断面図である。
【符号の説明】
１ 流管（測定管）
２ フリューム
２ａ 左側壁
２ｂ 右側壁
２ｃ 底面部分
２ｄ 底面
３ａ，３ｂ 電極
２ａｄ，２ｂｄ 溝形の差し込み部

Claims (3)

1. 非満水状態で流体が流れる開水路用の流量計であって、流管（１）内にフリューム（２）を有し、該フリュームのスロート部の流速を電磁誘導の原理により計測し、それから流量を算出する電磁流量計において、
   フリューム（２）のスロート部の側壁に設けた電極（３ａ）（３ｂ）の下端がスロート部の底面（２ｄ）より下方に潜り込むようにスロート部と電極（３ａ）（３ｂ）を形成したことを特徴とするフリュームを有する電磁流量計。
2. 先にスロート部の側壁（２ａ）（２ｂ）を形成しておき、これらの各側壁（２ａ）（２ｂ）にそれぞれ電極（３ａ）（３ｂ）を装着したあとで、スロート部の底面部分（２ｃ）を装着して構成したことを特徴とする請求項１記載のフリュームを有する電磁流量計。
3. スロート部の底面（２ｄ）に、スロート部の各側壁（２ａ）（２ｂ）の延長方向に形成した溝形の差し込み部（２ａｄ）（２ｂｄ）を形成しておき、これらの各差し込み部（２ａｄ）（２ｂｄ）にそれぞれの電極（３ａ）（３ｂ）の下端を差し込むようにして電極を取り付けたことを特徴とする請求項１記載のフリュームを有する電磁流量計。

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