JP4750895B1 - Powder flow measuring device - Google Patents

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Abstract

【課題】従来以上に高精度な測定を行うことが可能な粉体流量測定装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る粉体流量測定装置1は、測定する粉体の流路として絶縁性材料から構成される円筒管10と、円筒管10の外周を覆うように配置される略筒状のケーシング20と、固定部材30を間に挟んでケーシング20の内側面に固定され、円筒管10の外周面との間に所定の隙間を設けると共にケーシング20の内側面との間に所定の隙間を設けて配置される一対の対向電極40a、40bと、を備えている。
【選択図】図1
Provided is a powder flow rate measuring apparatus capable of performing measurement with higher accuracy than ever before.
A powder flow rate measuring apparatus 1 according to the present invention includes a cylindrical tube 10 made of an insulating material as a flow path of powder to be measured, and a substantially cylindrical tube disposed so as to cover the outer periphery of the cylindrical tube 10 The casing 20 is fixed to the inner surface of the casing 20 with the fixing member 30 interposed therebetween, and a predetermined gap is provided between the outer surface of the cylindrical tube 10 and a predetermined gap between the inner surface of the casing 20. A pair of counter electrodes 40a, 40b arranged with a gap.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、管内を気体と共に流動する粉体の流量を測定する装置であって、特に静電容量の変化によって粉体の流量を測定する静電容量式の粉体流量測定装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for measuring the flow rate of a powder flowing in a tube together with a gas, and more particularly to a capacitance type powder flow rate measuring apparatus that measures the flow rate of a powder by changing the capacitance.

従来、空気等の気体により搬送される粉体の流量を測定する装置として、粉体の流量に応じて変化する静電容量値を測定することにより粉体の流量を測定する静電容量式の粉体流量測定装置が広く用いられている。この静電容量式の粉体流量測定装置は、交流電圧が付加される一対の対向電極を備えており、粉体の量に応じて変化する対向電極間の静電容量の変化を電流値の変化として出力するようになっている。   Conventionally, as a device for measuring the flow rate of powder conveyed by a gas such as air, a capacitance type that measures the flow rate of powder by measuring the capacitance value that changes according to the flow rate of powder. Powder flow rate measuring devices are widely used. This capacitance-type powder flow rate measuring device includes a pair of counter electrodes to which an AC voltage is applied, and changes in the capacitance between the counter electrodes, which change according to the amount of powder, Output as a change.

このような静電容量式の粉体流量測定装置として、例えば粉体を搬送する搬送管の外周面に一対の長方形状の電極を管軸方向に沿って配置したもの(例えば、特許文献1参照)が提案されている。しかしながら、このような対向電極を備える粉体流量測定装置は、管の断面方向における測定感度が不均一となるという問題があった。すなわち、粉体が搬送管内の断面におけるどの位置を通過するかによって測定値が変動するため、測定精度が低いという問題があった。   As such a capacitance-type powder flow rate measuring device, for example, a device in which a pair of rectangular electrodes are arranged along the tube axis direction on the outer peripheral surface of a transfer tube for transferring powder (for example, see Patent Document 1). ) Has been proposed. However, the powder flow rate measuring apparatus provided with such a counter electrode has a problem that the measurement sensitivity in the cross-sectional direction of the tube becomes non-uniform. That is, there is a problem that the measurement accuracy is low because the measured value varies depending on which position in the cross section in the transport pipe the powder passes.

このような問題に対しては、搬送管の外周に一対の帯状の電極を螺旋状に巻き付けるように配置した粉体流量測定装置(例えば、特許文献2参照)が提案されている。一対の対向電極を2条の螺旋状に形成することにより、対向電極の間に生じる電気力線の方向を管軸方向に変化させることができるため、管の断面方向における(管の断面上の位置における)測定感度の不均一さを低減することが可能となる。   In order to solve such a problem, a powder flow rate measuring apparatus (see, for example, Patent Document 2) in which a pair of strip-like electrodes are spirally wound around the outer periphery of a transport pipe has been proposed. By forming the pair of counter electrodes in the form of two spirals, the direction of the electric lines of force generated between the counter electrodes can be changed in the tube axis direction. It becomes possible to reduce the non-uniformity of the measurement sensitivity (in the position).

特開昭60−14153号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-14153 特開2006−329874号公報JP 2006-329874 A

しかしながら、特許文献2に記載された粉体流量測定装置は、管の断面方向における測定感度の不均一さをある程度低減することが可能ではあるものの、近年要求されている測定精度(例えば±1〜5%)を満たすことが難しいという問題があった。特に、高圧の気体で粉体を搬送する場合には粉体の通過位置が激しく変動するため、高精度な測定を行うことは非常に困難であった。   However, although the powder flow rate measuring device described in Patent Document 2 can reduce the measurement sensitivity non-uniformity in the cross-sectional direction of the tube to some extent, the measurement accuracy required in recent years (for example, ± 1 to ± 1). 5%) is difficult to satisfy. In particular, when the powder is transported with a high-pressure gas, the passage position of the powder fluctuates drastically, so that it is very difficult to perform high-precision measurement.

本発明は、斯かる実情に鑑み、従来以上に高精度な測定を行うことが可能な粉体流量測定装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention intends to provide a powder flow rate measuring apparatus capable of performing measurement with higher accuracy than ever before.

(1)本発明は、測定する粉体の流路として絶縁性材料から構成される円筒管と、前記円筒管の外周を覆うように配置される略筒状のケーシングと、固定部材を間に挟んで前記ケーシングの内側面に固定され、前記円筒管の外周面との間に所定の隙間を設けると共に前記ケーシングの内側面との間に所定の隙間を設けて配置される一対の対向電極と、を備え、前記ケーシングの内側面と前記一対の対向電極の外側面との隙間の距離は、前記円筒管の外周面と前記一対の対向電極の内側面との隙間の距離以上に設定されることを特徴とする、粉体流量測定装置である。 (1) The present invention provides a cylindrical tube made of an insulating material as a flow path of the powder to be measured, a substantially cylindrical casing disposed so as to cover the outer periphery of the cylindrical tube, and a fixing member. A pair of counter electrodes that are fixed to the inner side surface of the casing with a predetermined gap provided between the cylindrical tube and the outer peripheral surface of the cylindrical tube, and provided with a predetermined gap between the inner side surface of the casing; The distance between the inner surface of the casing and the outer surface of the pair of counter electrodes is set to be equal to or greater than the distance between the outer peripheral surface of the cylindrical tube and the inner surfaces of the pair of counter electrodes. This is a powder flow rate measuring device.

(2)本発明はまた、前記一対の対向電極は、前記円筒管の外側を周回する螺旋形状であり、前記円筒管の軸心に対して軸対称に配置されることを特徴とする、上記(1)に記載の粉体流量測定装置である。   (2) The present invention is also characterized in that the pair of counter electrodes has a spiral shape that goes around the outside of the cylindrical tube, and is arranged symmetrically with respect to the axis of the cylindrical tube. It is a powder flow rate measuring apparatus as described in (1).

(3)本発明はまた、前記一対の対向電極は、前記円筒管の軸心に垂直な断面における幅が前記円筒管の円周方向に50〜80度の範囲に設定されることを特徴とする、上記(2)に記載の粉体流量測定装置である。   (3) The present invention is also characterized in that the pair of counter electrodes have a width in a cross section perpendicular to the axis of the cylindrical tube set in a range of 50 to 80 degrees in a circumferential direction of the cylindrical tube. The powder flow rate measuring device according to (2) above.

(4)本発明はまた、前記一対の対向電極は、螺旋角が20乃至40度の螺旋形状であることを特徴とする、上記(2)または(3)に記載の粉体流量測定装置である。   (4) In the powder flow rate measuring device according to (2) or (3), the pair of counter electrodes may have a spiral shape with a spiral angle of 20 to 40 degrees. is there.

(5)本発明はまた、前記一対の対向電極は、前記円筒管の円周方向に160乃至200度の範囲で周回する螺旋形状であることを特徴とする、上記(2)乃至(4)のいずれかに記載の粉体流量測定装置である。   (5) The present invention is also characterized in that the pair of counter electrodes have a spiral shape that circulates in a range of 160 to 200 degrees in the circumferential direction of the cylindrical tube. The powder flow rate measuring device according to any one of the above.

(6)本発明はまた、前記円筒管の外周面と前記一対の対向電極の内側面との隙間の距離は、前記円筒管の外径の0.5乃至6%の距離に設定されることを特徴とする、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の粉体流量測定装置である。   (6) In the present invention, the distance between the outer peripheral surface of the cylindrical tube and the inner surfaces of the pair of counter electrodes is set to a distance of 0.5 to 6% of the outer diameter of the cylindrical tube. The powder flow rate measuring device according to any one of the above (1) to (5).

)本発明はまた、前記ケーシングは、径方向に分割される第1部材および第2部材からなる半割構造であり、前記一対の対向電極は、一方が前記第1部材に固定され、他方が前記第2部材に固定されることを特徴とする、上記(1)乃至()のいずれかに記載の粉体流量測定装置である。 ( 7 ) Further, in the present invention, the casing has a halved structure including a first member and a second member divided in a radial direction, and one of the pair of counter electrodes is fixed to the first member, The powder flow rate measuring device according to any one of (1) to ( 6 ), wherein the other is fixed to the second member.

)本発明はまた、前記ケーシングは、導電性材料から構成され、前記固定部材は、絶縁性材料から構成されることを特徴とする、上記(1)乃至()のいずれかに記載の粉体流量測定装置である。 (8) The present invention also provides the casing is composed of a conductive material, wherein the fixing member, characterized in that it is constituted of an insulating material, according to any one of the above (1) through (7) This is a powder flow rate measuring device.

)本発明はまた、前記一対の対向電極は、平行四辺形状の板を曲折して構成されることを特徴とする、上記(1)乃至()のいずれかに記載の粉体流量測定装置である。

( 9 ) The powder flow rate according to any one of (1) to ( 8 ), wherein the pair of counter electrodes is formed by bending a parallelogram plate. It is a measuring device.

本発明に係る粉体流量測定装置によれば、従来以上に高精度な測定を行うことが可能という優れた効果を奏し得る。   According to the powder flow rate measuring apparatus according to the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that it is possible to perform measurement with higher accuracy than before.

(a)本発明の実施形態に係る粉体流量測定装置を一方向から見た場合の断面図である。(b)図1(a)と直交する方向から粉体流量測定装置を見た場合の断面図である。(A) It is sectional drawing at the time of seeing the powder flow rate measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention from one direction. (B) It is sectional drawing at the time of seeing the powder flow rate measuring apparatus from the direction orthogonal to Fig.1 (a). (a)図1(b)のA−A線断面図である。(b)図1(b)のB−B線断面図である。(A) It is the sectional view on the AA line of FIG.1 (b). (B) It is the BB sectional drawing of FIG.1 (b). 粉体流量測定装置の回路構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the circuit structure of the powder flow rate measuring apparatus. (a)ケーシングの第2部材および対向電極を示した図である。(b)図4(a)のC−C線断面図である。(A) It is the figure which showed the 2nd member and counter electrode of the casing. (B) It is CC sectional view taken on the line of Fig.4 (a). 円筒管へのケーシングおよび対向電極の取付け方法を示した図である。It is the figure which showed the attachment method of the casing and counter electrode to a cylindrical tube. 対向電極の形成方法を示した図である。It is the figure which showed the formation method of a counter electrode.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1(a)は、本実施形態に係る粉体流量測定装置1を一方向から見た場合の断面図であり、同図(b)は、同図(a)と直交する方向から粉体流量測定装置1を見た場合の断面図である。また、図2(a)は、図1(b)のA−A線断面図であり、図2(b)は、図1(b)のB−B線断面図である。   Fig.1 (a) is sectional drawing at the time of seeing the powder flow rate measuring apparatus 1 which concerns on this embodiment from one direction, The figure (b) is powder from the direction orthogonal to the figure (a). It is sectional drawing at the time of seeing the flow measuring device 1. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1B, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1B.

これらの図に示されるように、粉体流量測定装置1は、粉体の流路となる円筒管10と、円筒管10の外周を覆うように配置されるケーシング20と、ケーシング20の内側面に固定される複数の固定部材30と、固定部材30を介してケーシング20に固定される一対の対向電極40a、40bと、から構成される静電容量式の測定装置である。なお、図1(a)および(b)は、ケーシング20を断面にして表した図となっている。   As shown in these drawings, the powder flow rate measuring device 1 includes a cylindrical tube 10 serving as a powder flow path, a casing 20 disposed so as to cover the outer periphery of the cylindrical tube 10, and an inner surface of the casing 20. It is an electrostatic capacitance type measuring device comprised of a plurality of fixing members 30 fixed to a pair and a pair of counter electrodes 40a, 40b fixed to the casing 20 via the fixing members 30. 1A and 1B are views showing the casing 20 in cross section.

円筒管10は、気体搬送(高圧の気体の場合もある)によって粉体が内部を流動する管であり、粉体流量測定装置1によって流量を測定する粉体の搬送管の一部を構成するものである。円筒管10は、対向電極40a、40b間の静電容量に影響を与えないように、例えば樹脂やセラミックス、石英ガラス等の比誘電率の低い絶縁性材料から構成されている。なお、円筒管10は、絶縁性材料からなる粉体の搬送管の一部をそのまま使用したものであってもよいし、粉体の搬送管の途中にフランジ継手等を介して追加された専用のものであってもよい。   The cylindrical tube 10 is a tube through which powder flows by gas conveyance (which may be high-pressure gas), and constitutes a part of the powder conveyance tube whose flow rate is measured by the powder flow rate measuring device 1. Is. The cylindrical tube 10 is made of an insulating material having a low relative dielectric constant such as resin, ceramics, or quartz glass so as not to affect the capacitance between the counter electrodes 40a and 40b. The cylindrical tube 10 may be one in which a part of a powder conveyance pipe made of an insulating material is used as it is, or a dedicated pipe added through a flange joint or the like in the middle of the powder conveyance pipe. It may be.

ケーシング20は、対向電極40a、40bを内部に収容した状態で円筒管10の外周を覆う中空円筒状の部材である。ケーシング20の両端部には挿通孔22がそれぞれ設けられており、この挿通孔22内に円筒管10が挿通されることにより、ケーシング20および対向電極40a、40bは、円筒管10に固定される。本実施形態では、ケーシング20を導電性材料(例えばアルミ等の金属)から構成することにより、ケーシング20が電磁シールドとして機能するようにしている。   The casing 20 is a hollow cylindrical member that covers the outer periphery of the cylindrical tube 10 in a state where the counter electrodes 40a and 40b are accommodated therein. Insertion holes 22 are provided at both ends of the casing 20, and the cylindrical tube 10 is inserted into the insertion holes 22, whereby the casing 20 and the counter electrodes 40 a and 40 b are fixed to the cylindrical tube 10. . In the present embodiment, the casing 20 is made of a conductive material (for example, a metal such as aluminum), so that the casing 20 functions as an electromagnetic shield.

なお、本実施形態では、ケーシング20を円筒状に構成しているが、例えば多角形状やカプセル形状等、その他の形状に構成するようにしてもよい。また、必要に応じてケーシング20の各部に開口や窓等を設けるようにしてもよい。   In the present embodiment, the casing 20 is configured in a cylindrical shape, but may be configured in other shapes such as a polygonal shape and a capsule shape. Moreover, you may make it provide an opening, a window, etc. in each part of the casing 20 as needed.

また、本実施形態では、対向電極40a、40bと共にケーシング20を円筒管10から容易に取り外せるように、ケーシング20を第1部材20aおよび第2部材20bからなる半割構造としている。第1部材20aおよび第2部材20bには、合わせ面において半径方向に突出する突出部24a、24bがそれぞれ形成されており、この突出部24a、24bには、第1部材20aおよび第2部材20bを結合するためのボルト50が挿通される複数のボルト孔26bがそれぞれ形成されている。   In the present embodiment, the casing 20 has a halved structure including the first member 20a and the second member 20b so that the casing 20 can be easily detached from the cylindrical tube 10 together with the counter electrodes 40a and 40b. The first member 20a and the second member 20b are respectively formed with projecting portions 24a and 24b projecting in the radial direction on the mating surfaces, and the first member 20a and the second member 20b are formed on the projecting portions 24a and 24b, respectively. A plurality of bolt holes 26b through which bolts 50 for connecting the two are inserted are respectively formed.

固定部材30は、対向電極40a、40bをケーシング20の内側面との間に所定の隙間を空けて固定するための部材である。本実施形態では、5つのブロック状の固定部材30を介して対向電極40aをケーシング20の第1部材20aに固定し、同様に、5つのブロック状の固定部材30を介して対向電極40bをケーシング20の第2部材20bに固定している。固定部材30は、ネジや係合ピン、接着剤等の既知の手法によって基端部がケーシング20の内側面に固定される。そして、固定部材30の先端部には、ネジや係合ピン、接着剤等の既知の手法によって対向電極40a、40bが固定される。   The fixing member 30 is a member for fixing the counter electrodes 40 a and 40 b with a predetermined gap between them and the inner surface of the casing 20. In the present embodiment, the counter electrode 40a is fixed to the first member 20a of the casing 20 via the five block-shaped fixing members 30, and similarly, the counter electrode 40b is fixed to the casing via the five block-shaped fixing members 30. 20 is fixed to the second member 20b. The fixing member 30 has a base end fixed to the inner surface of the casing 20 by a known method such as a screw, an engagement pin, or an adhesive. Then, the counter electrodes 40 a and 40 b are fixed to the distal end portion of the fixing member 30 by a known method such as a screw, an engagement pin, or an adhesive.

本実施形態では、ケーシング20を導電性材料から構成しているため、固定部材30を絶縁性材料(例えばテフロン(登録商標)樹脂やシリコン樹脂)から構成している。すなわち、本実施形態の固定部材30は、対向電極40a、40bとケーシング20との間の導通を遮断するように構成されている。さらに、本実施形態では、固定部材30を熱膨張係数の低い材料から構成しており、円筒管10内部を流れる気体および粉体が高温の場合であっても対向電極40a、40bと円筒管10およびケーシング20との位置関係が大きく変化しないようにしている。なお、固定部材30の形状は、対向電極40aを固定することが可能な形状であればその他の形状であってもよい。また、固定部材30の個数は、必要に応じて増減可能であることはいうまでもない。   In this embodiment, since the casing 20 is made of a conductive material, the fixing member 30 is made of an insulating material (for example, Teflon (registered trademark) resin or silicon resin). That is, the fixing member 30 of the present embodiment is configured to block conduction between the counter electrodes 40 a and 40 b and the casing 20. Further, in the present embodiment, the fixing member 30 is made of a material having a low thermal expansion coefficient, and the counter electrodes 40a and 40b and the cylindrical tube 10 are formed even when the gas and powder flowing inside the cylindrical tube 10 are at a high temperature. In addition, the positional relationship with the casing 20 is not significantly changed. The shape of the fixing member 30 may be other shapes as long as the counter electrode 40a can be fixed. Needless to say, the number of the fixing members 30 can be increased or decreased as necessary.

一対の対向電極40a、40bは、円筒管10の外周を180度の範囲で周回する螺旋形状をした帯状の電極であり、内側面と円筒管10の外周面との間に所定の隙間を設けて配置されている。また、対向電極40a、40bは、互いに同一形状に構成されており、円筒管10の軸心Oに対して互いに軸対称となるように配置されている。さらに、対向電極40aの両端面40a1、40a2、および対向電極40bの両端面40b1、40b2は、軸心Oに垂直な断面に平行となるように形成され、対向電極40aの端面40a1と対向電極40bの端面40b1の軸心O方向の位置、および対向電極40aの端面40a2と対向電極40bの端面40b2の軸心O方向の位置は、略一致するようになっている。対向電極40a、40bを構成する材料は、電極として機能する導電性材料であればよく、例えば銅やアルミ、鉄等の金属を採用することができる。   The pair of counter electrodes 40 a and 40 b are strip-shaped electrodes that spiral around the outer periphery of the cylindrical tube 10 within a range of 180 degrees, and provide a predetermined gap between the inner surface and the outer peripheral surface of the cylindrical tube 10. Are arranged. The counter electrodes 40 a and 40 b are configured in the same shape as each other, and are arranged so as to be axially symmetric with respect to the axis O of the cylindrical tube 10. Furthermore, both end faces 40a1 and 40a2 of the counter electrode 40a and both end faces 40b1 and 40b2 of the counter electrode 40b are formed to be parallel to a cross section perpendicular to the axis O, and the end face 40a1 of the counter electrode 40a and the counter electrode 40b are formed. The position of the end face 40b1 in the direction of the axis O and the position of the end face 40a2 of the counter electrode 40a and the position of the end face 40b2 of the counter electrode 40b in the direction of the axis O are substantially the same. The material constituting the counter electrodes 40a and 40b may be any conductive material that functions as an electrode, and for example, metals such as copper, aluminum, and iron can be employed.

本実施形態では、円筒管10と対向電極40a、40bとの間に隙間、すなわち空気の層を設けることにより、円筒管10を構成する材料によって対向電極40a、40b間の電気力線の乱れ(電気力線の均一性の乱れ)を低減し、測定精度を高めるようにしている。   In the present embodiment, by providing a gap, that is, an air layer, between the cylindrical tube 10 and the counter electrodes 40a and 40b, the electric lines of force between the counter electrodes 40a and 40b are disturbed by the material constituting the cylindrical tube 10 ( The measurement accuracy is improved by reducing the uniformity of electric field lines).

具体的には、円筒管10を構成する樹脂やセラミックス等は、比誘電率が凡そ3〜10程度の誘電体であり、真空と略同等の比誘電率(1.000586)の空気よりもはるかに大きい誘電性を有している。このため、対向電極40a、40bと円筒管10を接触または近接させた場合、円筒管10の誘電性による影響が大きくなり、対向電極40a、40b間の電気力線が不均一に乱れたものとなってしまう。このような電気力線の乱れは、円筒管10の断面方向における測定感度の不均一さの直接の要因となるため、測定感度の均一性を向上させるためには、できるだけ乱れのない均一な電気力線を発生させる必要がある。   Specifically, the resin, ceramics, and the like constituting the cylindrical tube 10 are dielectrics having a relative dielectric constant of about 3 to 10, and are far more than air having a relative dielectric constant (1.000586) substantially equal to that of vacuum. It has a large dielectric property. For this reason, when the counter electrodes 40a and 40b and the cylindrical tube 10 are brought into contact with or close to each other, the influence of the dielectric property of the cylindrical tube 10 is increased, and the lines of electric force between the counter electrodes 40a and 40b are unevenly disturbed. turn into. Such disturbance of the lines of electric force directly causes nonuniformity of the measurement sensitivity in the cross-sectional direction of the cylindrical tube 10, and therefore, in order to improve the uniformity of the measurement sensitivity, a uniform electric power with no disturbance as much as possible is possible. It is necessary to generate a field line.

そこで、本実施形態では、円筒管10と対向電極40a、40bとの間に所定の隙間を設けて真空と略同等の比誘電率となる空気の層を生成することにより、円筒管10の誘電性による影響を低減させて対向電極40a、40b間の電気力線の均一性を高め、測定感度の均一性を向上させるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, a predetermined gap is provided between the cylindrical tube 10 and the counter electrodes 40a and 40b to generate an air layer having a relative dielectric constant substantially equal to that of a vacuum, whereby the dielectric of the cylindrical tube 10 is generated. The uniformity of the electric lines of force between the counter electrodes 40a and 40b is increased by reducing the influence of the property, and the uniformity of measurement sensitivity is improved.

さらに、本実施形態では、対向電極40a、40bを、同一の寸法形状に構成すると共に、円筒管10の軸心Oに対して互いに軸対称となるように配置することにより、図2(a)および(b)に示されるように、円筒管10の各断面において対向電極40a、40bが互いに等しい幅で対向すると共に、軸心Oを中心として対称に対向するようにしている。このようにすることで、同図(a)および(b)において線Eで示すように、対向電極40a、40b間に略平行な直線状の電気力線を断面(円筒管10の軸心Oに垂直な断面)ごとに発生させて対向電極40a、40b間の電気力線の均一性を高め、測定感度の均一性をさらに向上させることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the counter electrodes 40a and 40b are configured to have the same size and shape, and are arranged so as to be axially symmetric with respect to the axis O of the cylindrical tube 10, whereby FIG. And as shown in (b), the opposing electrodes 40a, 40b are opposed to each other with the same width in each cross section of the cylindrical tube 10, and are symmetrically opposed about the axis O. By doing in this way, as shown by line E in the same figure (a) and (b), the line of a straight line of electric force substantially parallel between counter electrodes 40a and 40b is made into a section (axis O of cylindrical tube 10). For each of the cross sections perpendicular to each other), the uniformity of the lines of electric force between the counter electrodes 40a, 40b can be increased, and the uniformity of the measurement sensitivity can be further improved.

なお、対向電極40a、40bは螺旋形状に構成されているため、この略平行な直線状の電気力線は、円筒管10の軸心O方向に沿って漸次方向が変化するようになっている。本実施形態では、対向電極40a、40bの螺旋角、すなわち円筒管10の軸心O(螺旋軸)に対する傾き角を従来よりも比較的小さく設定することで、電気力線の方向の変化率が少なくなるようにしている。このようにすることで、対向電極40a、40b間の電気力線の均一性をより高めることができる。   Since the counter electrodes 40a and 40b are formed in a spiral shape, the direction of the substantially parallel linear electric lines of force gradually changes along the direction of the axis O of the cylindrical tube 10. . In this embodiment, the rate of change in the direction of the electric lines of force can be set by setting the spiral angle of the counter electrodes 40a, 40b, that is, the tilt angle with respect to the axis O (helical axis) of the cylindrical tube 10 to be relatively smaller than that of the related art. I try to reduce it. By doing in this way, the uniformity of the line of electric force between counter electrode 40a, 40b can be improved more.

また、対向電極40a、40bの螺旋角を比較的小さく設定することにより、対向電極40a、40bを円筒管10の軸心Oに対して軸対称に配置した場合の軸心O方向の間隔G(図1(b)参照)を大きくすることが可能となる。これにより、円筒管10の断面方向以外の方向に生じる電気力線の密度を少なくすることができるため、対向電極40a、40b間の電気力線の均一性をより高めることができる。なお、間隔Gの距離は、対向電極40a、40bの円筒管10の軸心O方向の幅Xの1.5倍以上の距離であることが好ましい。   Further, by setting the spiral angle of the counter electrodes 40a and 40b to be relatively small, the distance G in the direction of the axis O when the counter electrodes 40a and 40b are arranged symmetrically with respect to the axis O of the cylindrical tube 10 ( It becomes possible to enlarge (refer FIG.1 (b)). Thereby, since the density of the electric lines of force produced in directions other than the cross-sectional direction of the cylindrical tube 10 can be reduced, the uniformity of the electric lines of force between the counter electrodes 40a and 40b can be further increased. The distance G is preferably 1.5 times or more the width X of the cylindrical tube 10 in the direction of the axis O of the counter electrode 40a, 40b.

ケーシング20には、コネクタ60a、60bが設けられており、対向電極40a、40bは、これらのコネクタ60a、60bを介して外部の機器と電気的に接続される。具体的には、ケーシング20の第1部材20aには対向電極40aと導通するコネクタ60aが設けられ、第2部材20bには対向電極40bと導通するコネクタ60bが設けられている。これらのコネクタ60a、60bとしては、BNC型コネクタやM型コネクタ、N型コネクタ等、絶縁特性や高周波特性に優れた既知のコネクタを採用することができる。   The casing 20 is provided with connectors 60a and 60b, and the counter electrodes 40a and 40b are electrically connected to external devices via the connectors 60a and 60b. Specifically, the first member 20a of the casing 20 is provided with a connector 60a that conducts with the counter electrode 40a, and the second member 20b is provided with a connector 60b that conducts with the counter electrode 40b. As these connectors 60a and 60b, known connectors having excellent insulation characteristics and high-frequency characteristics such as BNC connectors, M connectors, and N connectors can be used.

図3は、粉体流量測定装置1の回路構成を示した概略図である。同図に示されるように、対向電極40bは、対向電極40a、40bに交流電圧を印加する交流電源70に接続され、対向電極40bは、静電容量の変化を検出する検出回路80、および検出回路80の信号を増幅して外部の演算処理装置(図示省略)に出力する出力回路90に接続される。また、ケーシング20は、電磁シールドとして機能するために接地される。なお、対向電極40aおよび40bのいずれを交流電源70に接続してもよいことはいうまでもない。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a circuit configuration of the powder flow rate measuring apparatus 1. As shown in the figure, the counter electrode 40b is connected to an AC power source 70 that applies an AC voltage to the counter electrodes 40a and 40b, and the counter electrode 40b includes a detection circuit 80 that detects a change in capacitance, and a detection circuit. It is connected to an output circuit 90 that amplifies the signal of the circuit 80 and outputs it to an external arithmetic processing unit (not shown). The casing 20 is grounded in order to function as an electromagnetic shield. Needless to say, either of the counter electrodes 40 a and 40 b may be connected to the AC power source 70.

交流電源70によって対向電極40a、40bに交流電圧を印加すると、円筒管10内を流動する粉体の流量に応じて対向電極40a、40b間の静電容量が変化する。検出回路80はこの静電容量の変化を電流値の変化として検出し、出力回路90は検出回路からの信号を増幅して外部の演算処理装置に出力する。コンピュータ等の演算処理装置は、出力回路90からの信号に所定の演算処理を施すことにより、粉体の単位時間当りの流量を算出する。   When an AC voltage is applied to the counter electrodes 40a and 40b by the AC power source 70, the capacitance between the counter electrodes 40a and 40b changes according to the flow rate of the powder flowing in the cylindrical tube 10. The detection circuit 80 detects this change in capacitance as a change in current value, and the output circuit 90 amplifies the signal from the detection circuit and outputs it to an external arithmetic processing unit. An arithmetic processing unit such as a computer calculates a flow rate of powder per unit time by performing predetermined arithmetic processing on the signal from the output circuit 90.

なお、粉体の流量を測定する際には、事前に気体のみを流した状態で基準となる静電容量を測定すると共に、測定結果の補正用のパラメータとして気体の圧力や温度、湿度等を測定する場合もある。本実施形態の粉体流量測定装置1では、従来の測定装置に比して測定感度が大幅に向上しているため、円筒管10内の気体の圧力変化(気体分子の密度の変化)に伴う静電容量の変化を検出することが可能となっている。すなわち、本実施形態の粉体流量測定装置1によれば、粉体の流量だけではなく円筒管10内の気体の圧力を測定することができる。   When measuring the flow rate of the powder, measure the reference capacitance in the state of flowing only the gas in advance, and adjust the pressure, temperature, humidity, etc. of the gas as the parameters for correcting the measurement results. Sometimes measured. In the powder flow rate measuring apparatus 1 of the present embodiment, the measurement sensitivity is greatly improved as compared with the conventional measuring apparatus, and therefore, accompanying the pressure change of the gas in the cylindrical tube 10 (change in the density of gas molecules). It is possible to detect a change in capacitance. That is, according to the powder flow rate measuring apparatus 1 of the present embodiment, not only the powder flow rate but also the gas pressure in the cylindrical tube 10 can be measured.

次に、対向電極40a、40bの寸法形状および配置の詳細について説明する。   Next, details of the dimensional shape and arrangement of the counter electrodes 40a and 40b will be described.

図4(a)は、ケーシング20の第2部材20bおよび対向電極40bを示した図であり、同図(b)は、同図(a)のC−C線断面図である。なお、ケーシング20の第1部材20aおよび第2部材は同一形状であり、第1部材20aに固定される対向電極40a、および第2部材20bに固定される対向電極40bも同一部材であるため、ここでは、第2部材20bに固定された対向電極40bを表した図に基づいて説明する。   FIG. 4A is a view showing the second member 20b and the counter electrode 40b of the casing 20, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. The first member 20a and the second member of the casing 20 have the same shape, and the counter electrode 40a fixed to the first member 20a and the counter electrode 40b fixed to the second member 20b are also the same member. Here, description will be made based on a diagram showing the counter electrode 40b fixed to the second member 20b.

本発明の発明者は、対向電極40a、40bの寸法形状および配置について種々の実験を重ね、高精度な測定を行うための最適な寸法形状および配置を見いだした。まず、対向電極40a、40bの円筒管10の円周方向の幅は、同図(b)に示すように円筒管10の軸心Oを中心とする角度θで表した場合に、θが50〜80度の範囲内であることが好ましく、θが55〜75度の範囲内であればより好ましく、θが60〜70度の範囲内であることが最も好ましい。対向電極40a、40bの円筒管10の円周方向の幅をこのように設定することで、対向電極40a、40b間に平行且つ均一な直線状の電気力線を、円筒管10の誘電性に影響されない範囲で可能な限り広範囲に発生させることが可能となる。   The inventor of the present invention has conducted various experiments on the dimensional shape and arrangement of the counter electrodes 40a and 40b, and has found the optimum dimensional shape and arrangement for performing highly accurate measurement. First, the width of the counter electrode 40a, 40b in the circumferential direction of the cylindrical tube 10 is represented by an angle θ about the axis O of the cylindrical tube 10 as shown in FIG. It is preferably in the range of ˜80 degrees, more preferably in the range of θ to 55 to 75 degrees, and most preferably in the range of 60 to 70 degrees. By setting the circumferential width of the cylindrical tube 10 of the counter electrodes 40a and 40b in this way, parallel and uniform linear electric lines of force between the counter electrodes 40a and 40b are made to the dielectric of the cylindrical tube 10. It is possible to generate as wide a range as possible without being affected.

次に、対向電極40a、40bの螺旋角α(同図(a)参照)は、20〜40度の範囲内であることが好ましく、25〜35度の範囲内であればより好ましく、27〜33度の範囲内であることが最も好ましい。螺旋角αをこのように設定することで、電気力線の方向の軸心O方向における変化率を少なくし、対向電極40a、40b間の電気力線の均一性をより高めることができる。また、対向電極40a、40bの円筒管10の円周方向の幅を上記のように設定した場合であっても、対向電極40a、40bの軸心O方向の間隔G(図1(b)参照)を冗長にならない範囲で大きくすることができる。   Next, the spiral angle α of the counter electrodes 40a and 40b (see FIG. 5A) is preferably within a range of 20 to 40 degrees, more preferably within a range of 25 to 35 degrees, Most preferably within the range of 33 degrees. By setting the spiral angle α in this way, the rate of change in the direction of the axis O in the direction of the electric force lines can be reduced, and the uniformity of the electric force lines between the counter electrodes 40a and 40b can be further increased. Even when the circumferential width of the cylindrical tube 10 of the counter electrodes 40a and 40b is set as described above, the gap G in the direction of the axis O of the counter electrodes 40a and 40b (see FIG. 1B). ) Can be increased as long as it is not redundant.

次に、対向電極40a、40bの内側面と円筒管10の外周面との隙間の距離a(図4(b)参照)は、円筒管10の外径Dの0.5〜6%の範囲内の距離であることが好ましく、外径Dの1〜5%の範囲内の距離であればより好ましく、外径Dの2〜4%の範囲内の距離であることが最も好ましい。隙間の距離aをこのように設定することで、円筒管10の誘電性の影響を排除し、対向電極40a、40b間に均一な電気力線を発生させることが可能となる。   Next, the distance a (see FIG. 4B) between the inner surface of the counter electrodes 40a and 40b and the outer peripheral surface of the cylindrical tube 10 is in the range of 0.5 to 6% of the outer diameter D of the cylindrical tube 10. The distance is preferably within the range of 1 to 5% of the outer diameter D, and more preferably within the range of 2 to 4% of the outer diameter D. By setting the distance a of the gap in this way, it is possible to eliminate the influence of the dielectric of the cylindrical tube 10 and to generate a uniform line of electric force between the counter electrodes 40a and 40b.

なお、粉体流量測定装置1の製作の容易性を重要視する場合には、例えば一般的なサイズ(外径Dが10〜300mm程度)の円筒管10に対して隙間の距離aを1〜8mm程度に設定するように、容易に製作可能な距離に隙間の距離aを設定するようにしてもよい。   When importance is attached to the ease of manufacture of the powder flow rate measuring apparatus 1, for example, the clearance distance a is set to 1 to 1 with respect to the cylindrical tube 10 having a general size (the outer diameter D is about 10 to 300 mm). You may make it set the distance a of a clearance to the distance which can be manufactured easily so that it may set to about 8 mm.

次に、対向電極40a、40bの外側面とケーシング20の内側面との隙間の距離b(図4(b)参照)は、特に限定されるものではないが、ケーシング20の影響を排除して均一な電気力線を発生させるためにはある程度離れていることが好ましく、少なくとも距離a以上の距離であることが好ましい。   Next, the distance b (see FIG. 4B) between the outer surfaces of the counter electrodes 40a and 40b and the inner surface of the casing 20 is not particularly limited, but the influence of the casing 20 is excluded. In order to generate uniform lines of electric force, it is preferable that the distance is some distance, and it is preferable that the distance is at least the distance a.

また、対向電極40a、40bの円筒管10周りの周回角β(図4(b)参照)は、180度前後の角度であることが好ましい。より具体的には、周回角βは、160〜200度の範囲内であることが好ましく、170〜190度の範囲内であればより好ましく、180度であることが最も好ましい。軸心O方向における電気力線の方向の変化を考慮すると、周回角β=180度とすることで、円筒管10内の断面上の各位置において均等に電気力線を発生させることができる。従って、本実施形態では、β=180度としている。   Moreover, it is preferable that the rotation angle β (see FIG. 4B) of the counter electrodes 40a and 40b around the cylindrical tube 10 is an angle of about 180 degrees. More specifically, the lap angle β is preferably in the range of 160 to 200 degrees, more preferably in the range of 170 to 190 degrees, and most preferably 180 degrees. Considering the change in the direction of the electric force lines in the direction of the axis O, the electric force lines can be generated evenly at each position on the cross section in the cylindrical tube 10 by setting the rotation angle β = 180 degrees. Therefore, in this embodiment, β = 180 degrees.

螺旋形状の対向電極を備える従来の粉体流量測定装置では、周回角βを360度以上に設定することが常識であり、360度以上にしなければ十分な測定精度を出すことが不可能であった。これに対し、本実施形態の構成によれば、周回角βを180度前後の角度に設定しても従来以上に高精度な測定を行うことが可能となっている。従って、本実施形態の粉体流量測定装置1では、従来よりも軸心O方向の長さをコンパクトにすることが可能となっている。また、周回角βをこのように設定することで、ケーシング20を半割構造とすることが可能となる。   In a conventional powder flow measuring device including a spiral counter electrode, it is common sense to set the turn angle β to 360 degrees or more, and it is impossible to obtain sufficient measurement accuracy unless it is set to 360 degrees or more. It was. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to perform measurement with higher accuracy than before even when the circulatory angle β is set to an angle of about 180 degrees. Therefore, in the powder flow rate measuring apparatus 1 of the present embodiment, the length in the direction of the axis O can be made more compact than before. Moreover, it becomes possible to make the casing 20 into a half structure by setting the turning angle β in this way.

なお、本実施形態では、図4(b)に示されるように、対向電極40bの一方の端面40b1の幅方向中心40b1aと、他方の端面40b2の幅方向中心40b2aとの間で周回角βを設定し、β=180度としている(対向電極40aについても同様)。測定精度の向上のためには、対向電極40a、40bのそれぞれにおいて周回角βをなるべく正確に設定することが好ましく、同図(b)に示されるように、対向電極40bの一方の端面40b1の幅方向中心40b1aと、他方の端面40b2の幅方向中心40b2aとが、軸心Oと共に略一直線上に並ぶことが好ましい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the rotation angle β is set between the width direction center 40b1a of one end face 40b1 of the counter electrode 40b and the width direction center 40b2a of the other end face 40b2. It is set and β = 180 degrees (the same applies to the counter electrode 40a). In order to improve the measurement accuracy, it is preferable to set the rotation angle β as accurately as possible in each of the counter electrodes 40a and 40b. As shown in FIG. 5B, the one end face 40b1 of the counter electrode 40b is formed. It is preferable that the center 40b1a in the width direction and the center 40b2a in the width direction of the other end face 40b2 are aligned with the axis O in a substantially straight line.

具体的には、対向電極40bの一方の端面40b1の幅方向中心40b1aの位置に対する他方の端面40b2の幅方向中心40b2aの位置の誤差範囲は、−5〜+5度の範囲内であることが好ましく、−3〜+3度の範囲内であればより好ましく、−1〜+1度の範囲内であることが最も好ましい。対向電極40aについても同様である。   Specifically, the error range of the position of the width direction center 40b2a of the other end face 40b2 with respect to the position of the width direction center 40b1a of the one end face 40b1 of the counter electrode 40b is preferably within a range of −5 to +5 degrees. , More preferably within a range of −3 to +3 degrees, and most preferably within a range of −1 to +1 degrees. The same applies to the counter electrode 40a.

図5は、円筒管10へのケーシング20および対向電極40a、40bの取付け方法を示した図である。同図に示されるように、本実施形態では、第1部材20aおよび第2部材20bを、円筒管10の両側から挟み込むようにしてボルト50およびナット52を締結することにより、容易にケーシング20および対向電極40a、40bを円筒管10に取付けることができる。また、ボルト50およびナット52を取外してケーシング20を第1部材20aと第2部材20bに分割することにより、容易にケーシング20および対向電極40a、40bを円筒管10から取り外すことができる。すなわち、本実施形態の粉体流量測定装置1は、従来に比して飛躍的にメンテナンス性が向上したものとなっている。   FIG. 5 is a view showing a method of attaching the casing 20 and the counter electrodes 40a and 40b to the cylindrical tube 10. As shown in FIG. As shown in the figure, in the present embodiment, the first member 20a and the second member 20b are sandwiched from both sides of the cylindrical tube 10, and the bolt 50 and the nut 52 are fastened, so that the casing 20 and The counter electrodes 40 a and 40 b can be attached to the cylindrical tube 10. Further, by removing the bolt 50 and the nut 52 and dividing the casing 20 into the first member 20a and the second member 20b, the casing 20 and the counter electrodes 40a and 40b can be easily detached from the cylindrical tube 10. That is, the powder flow rate measuring apparatus 1 of the present embodiment has greatly improved maintainability compared to the conventional one.

例えば、樹脂から構成された円筒管10が粉体の接触により摩耗した場合、ケーシング20を分割して即座に取り外すことができるため、円筒管10を容易且つ迅速に交換することができる。また、粉体の搬送管が最初から比誘電率の低い材料から構成されている場合には、搬送管を切断することなく粉体流量測定装置1をそのまま搬送管に取付けて測定を行うことができる。   For example, when the cylindrical tube 10 made of resin is worn by contact with powder, the casing 20 can be divided and removed immediately, so that the cylindrical tube 10 can be easily and quickly replaced. When the powder conveyance tube is made of a material having a low relative dielectric constant from the beginning, the powder flow rate measuring device 1 can be directly attached to the conveyance tube for measurement without cutting the conveyance tube. it can.

図6は、対向電極40a、40bの形成方法を示した図である。本実施形態では、同図に示されるように、傾き角がαの平行四辺形状の板41を曲折することにより、対向電極40a、40bを形成している。ここで板41の幅Wは、対向電極40a、40bの円筒管10の円周方向の幅に対応しており、W=π(D+2a)(θ/360)となっている。また、Hは、対向電極40a、40bの円筒管10の軸心O方向の長さに対応しており、H=L/tanαとなっている。ここで、L=π(D+2a)(β/360)である。   FIG. 6 is a diagram showing a method of forming the counter electrodes 40a and 40b. In the present embodiment, as shown in the figure, the counter electrodes 40a and 40b are formed by bending a parallelogram-shaped plate 41 having an inclination angle α. Here, the width W of the plate 41 corresponds to the circumferential width of the cylindrical tube 10 of the counter electrodes 40a, 40b, and is W = π (D + 2a) (θ / 360). H corresponds to the length of the counter electrode 40a, 40b in the direction of the axis O of the cylindrical tube 10, and H = L / tan α. Here, L = π (D + 2a) (β / 360).

板41の両端面41a、41bの幅方向中心41a1、41b1は、対向電極40aの両端面40a1、40a2の幅方向中心40a1a、40a2a、および対向電極40bの両端面40b1、40b2の幅方向中心40b1a、40b2aにそれぞれ対応している。従って、板41は、幅方向中心41a1、41b1の間が周回角βとなるように曲折される。   The width direction centers 41a1 and 41b1 of both end surfaces 41a and 41b of the plate 41 are the width direction centers 40a1 and 40a2a of both end surfaces 40a1 and 40a2 of the counter electrode 40a and the width direction centers 40b1a of both end surfaces 40b1 and 40b2 of the counter electrode 40b. 40b2a, respectively. Accordingly, the plate 41 is bent so that the space between the centers 41a1 and 41b1 in the width direction has a turning angle β.

対向電極40a、40b間の静電容量は、対向電極40a、40bの面積S=W・Hに比例する値となる。従って、円筒管10の外径Dに基づき、各パラメータa、θ、α、βの値を適宜に調整して対向電極40a、40bの面積Sを設定することにより、対向電極40a、40b間の静電容量を、測定条件に応じた最適な値にすることができる。   The electrostatic capacitance between the counter electrodes 40a and 40b is a value proportional to the area S = W · H of the counter electrodes 40a and 40b. Therefore, by adjusting the values of the parameters a, θ, α, and β as appropriate based on the outer diameter D of the cylindrical tube 10 to set the area S of the counter electrodes 40a and 40b, the distance between the counter electrodes 40a and 40b is set. The capacitance can be set to an optimum value according to the measurement conditions.

なお、対向電極40a、40bは、上記以外の方法によって形成されるものであってもよく、例えば鋳造や鍛造等によって形成されるものであってもよいし、円筒状の素材を螺旋形状に切断することによって形成されるものであってもよい。また、対向電極40a、40bの厚さは特に限定されるものではないが、一般的なサイズの円筒管10に対しては数mmの厚さとすることが好ましい。   The counter electrodes 40a and 40b may be formed by a method other than the above, for example, may be formed by casting or forging, or a cylindrical material is cut into a spiral shape. It may be formed by doing. Further, the thicknesses of the counter electrodes 40a and 40b are not particularly limited, but it is preferable to have a thickness of several mm for the cylindrical tube 10 having a general size.

以上説明したように、本実施形態に係る粉体流量測定装置1は、測定する粉体の流路として絶縁性材料から構成される円筒管10と、円筒管10の外周を覆うように配置される略筒状のケーシング20と、固定部材30を間に挟んでケーシング20の内側面に固定され、円筒管10の外周面との間に所定の隙間を設けると共にケーシング20の内側面との間に所定の隙間を設けて配置される一対の対向電極40a、40bと、を備えている。   As described above, the powder flow rate measuring device 1 according to the present embodiment is disposed so as to cover the outer periphery of the cylindrical tube 10 made of an insulating material as the flow path of the powder to be measured. The cylindrical casing 20 is fixed to the inner surface of the casing 20 with the fixing member 30 interposed therebetween, and a predetermined gap is provided between the outer surface of the cylindrical tube 10 and the inner surface of the casing 20. And a pair of counter electrodes 40a and 40b disposed with a predetermined gap.

このような構成とすることで、円筒管10の誘電性の影響を排除して均一な電気力線を発生させることが可能となり、円筒管10内を流れる粉体の流量を従来以上の高い精度で行うことができる。なお、本発明の発明者の実験結果では、円筒管10の断面方向における(管の断面上の位置における)測定感度のばらつきを5%以内にすることも可能となっており、従来よりもはるかに高精度な測定を行うことができる。また、粉体の流量だけではなく、円筒管10内の気体の圧力も測定することができる。   By adopting such a configuration, it becomes possible to eliminate the influence of the dielectric property of the cylindrical tube 10 and generate uniform lines of electric force, and the flow rate of the powder flowing in the cylindrical tube 10 can be increased with higher accuracy than before. Can be done. In addition, according to the experimental results of the inventors of the present invention, the variation in measurement sensitivity in the cross-sectional direction of the cylindrical tube 10 (at a position on the cross-section of the tube) can be made within 5%, which is far more than conventional. Highly accurate measurement can be performed. Further, not only the flow rate of the powder but also the pressure of the gas in the cylindrical tube 10 can be measured.

なお、本実施形態では、ケーシング20を半割構造とした場合の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ケーシング20は一体的に構成されるものであってもよい。   In addition, in this embodiment, although the example at the time of making the casing 20 into a half structure was shown, this invention is not limited to this, The casing 20 may be comprised integrally. .

また、一対の対向電極40a、40bは、円筒管10の外側を周回する螺旋形状であり、円筒管10の軸心Oに対して軸対称に配置されている。このようにすることで、円筒管10の断面方向における測定感度の均一性を高めることが可能となり、測定精度をさらに向上させることができる。   The pair of counter electrodes 40 a and 40 b has a spiral shape that goes around the outside of the cylindrical tube 10, and is arranged symmetrically with respect to the axis O of the cylindrical tube 10. By doing in this way, it becomes possible to improve the uniformity of the measurement sensitivity in the cross-sectional direction of the cylindrical tube 10, and the measurement accuracy can be further improved.

また、一対の対向電極40a、40bは、円筒管10の軸心Oに垂直な断面における幅が円筒管10の円周方向に50〜80度の範囲に設定されている。このようにすることで、円筒管10の誘電性の影響を排除しつつ、より均一な直線状の電気力線を発生させることが可能となり、測定精度をさらに向上させることができる。   The pair of counter electrodes 40 a and 40 b has a width in a cross section perpendicular to the axis O of the cylindrical tube 10 in a range of 50 to 80 degrees in the circumferential direction of the cylindrical tube 10. By doing in this way, it becomes possible to generate a more uniform straight line of electric force while eliminating the influence of the dielectric property of the cylindrical tube 10, and the measurement accuracy can be further improved.

また、一対の対向電極40a、40bは、螺旋角αが20乃至40度の螺旋形状となっている。このようにすることで、電気力線の均一性をさらに高めることが可能となり、測定精度をさらに高めることができる。   The pair of counter electrodes 40a and 40b has a spiral shape with a spiral angle α of 20 to 40 degrees. By doing in this way, it becomes possible to further improve the uniformity of the lines of electric force, and to further improve the measurement accuracy.

また、一対の対向電極40a、40bは、円筒管10の円周方向に160乃至200度の範囲で周回する螺旋形状となっている。このようにすることで、測定精度を高めながらも、装置の軸方向寸法をコンパクトにすることができる。また、ケーシング20を半割構造とし、ケーシング20および対向電極40a、40bを円筒管10の径方向に分割可能な構造にすることができるため、装置の取付け取外しをきわめて容易にし、円筒管10の交換等のメンテナンスを行いやすくすることができる。   The pair of counter electrodes 40 a and 40 b have a spiral shape that circulates in the range of 160 to 200 degrees in the circumferential direction of the cylindrical tube 10. By doing in this way, the axial direction dimension of an apparatus can be made compact, improving a measurement precision. In addition, since the casing 20 has a half structure, and the casing 20 and the counter electrodes 40a and 40b can be divided in the radial direction of the cylindrical tube 10, it is very easy to attach and remove the apparatus. Maintenance such as replacement can be facilitated.

また、円筒管10の外周面と一対の対向電極40a、40bの内側面との隙間の距離aは、円筒管10の外径Dの0.5乃至6%の距離に設定されている。このようにすることで、円筒管10の誘電性の影響の低減と、測定感度の向上を高レベルでバランスさせることができる。   The distance a between the outer peripheral surface of the cylindrical tube 10 and the inner surfaces of the pair of counter electrodes 40 a and 40 b is set to a distance of 0.5 to 6% of the outer diameter D of the cylindrical tube 10. By doing in this way, reduction of the influence of the dielectric of the cylindrical tube 10 and improvement of measurement sensitivity can be balanced at a high level.

また、ケーシング20の内側面と一対の対向電極40a、40bの外側面との隙間の距離bは、円筒管10の外周面と一対の対向電極40a、40bの内側面との隙間の距離a以上に設定されている。このようにすることで、ケーシング20の影響を排除し、測定精度をさらに向上させることができる。   The distance b between the inner surface of the casing 20 and the outer surfaces of the pair of counter electrodes 40a, 40b is equal to or greater than the distance a between the outer peripheral surface of the cylindrical tube 10 and the inner surfaces of the pair of counter electrodes 40a, 40b. Is set to By doing in this way, the influence of the casing 20 can be eliminated and the measurement accuracy can be further improved.

また、ケーシング20は、径方向に分割される第1部材20aおよび第2部材20bからなる半割構造であり、一対の対向電極40a、40bは、一方が第1部材20aに固定され、他方が第2部材20bに固定されている。このようにすることで、ケーシング20および対向電極40a、40bの円筒管10に対する取付け取外しをきわめて容易にし、メンテナンス性を向上させることができる。   The casing 20 has a halved structure including a first member 20a and a second member 20b that are divided in the radial direction. One of the pair of counter electrodes 40a and 40b is fixed to the first member 20a, and the other is It is fixed to the second member 20b. By doing in this way, attachment and removal with respect to the cylindrical pipe | tube 10 of the casing 20 and the counter electrodes 40a and 40b can be made very easy, and maintenance property can be improved.

また、ケーシング20は、導電性材料から構成され、固定部材30は、絶縁性材料から構成されている。このようにすることで、ケーシング20を電磁シールドとして機能させることが可能となり、外乱の影響を排除し、測定精度をさらに向上させることができる。   The casing 20 is made of a conductive material, and the fixing member 30 is made of an insulating material. By doing in this way, it becomes possible to make the casing 20 function as an electromagnetic shield, the influence of disturbance can be excluded, and measurement accuracy can be further improved.

なお、本実施形態では、ブロック状の固定部材30を使用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばケーシング20の内側面に固定部材30として絶縁性材料の層を形成し、この絶縁性材料の層の内側面に対向電極40a、40bを取付けるようにしてもよい。また、対向電極40a、40bを例えばフィルム基板上に形成し、このフィルム基板をケーシング20の内側面に貼付けることで固定部材30として機能するようにしてもよい。   In the present embodiment, an example in which the block-shaped fixing member 30 is used has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a layer of an insulating material as the fixing member 30 on the inner surface of the casing 20. The counter electrodes 40a and 40b may be attached to the inner surface of the layer of insulating material. Further, the counter electrodes 40 a and 40 b may be formed on, for example, a film substrate, and the film substrate may be attached to the inner surface of the casing 20 to function as the fixing member 30.

また、一対の対向電極40a、40bは、平行四辺形状の板41を曲折して構成されている。このようにすることで、対向電極40a、40bを低コストで高精度に形成することが可能となり、対向電極40a、40bを正確に対向させて測定精度をさらに向上させることができる。   The pair of counter electrodes 40a and 40b is formed by bending a parallelogram-shaped plate 41. By doing in this way, it becomes possible to form counter electrode 40a, 40b with high precision at low cost, and counter electrode 40a, 40b can be made to oppose correctly, and a measurement precision can further be improved.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の粉体流量測定装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the powder flow rate measuring apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course you get.

本発明の粉体流量測定装置は、各種粉体を気体により搬送する分野において利用することができる。   The powder flow rate measuring device of the present invention can be used in the field of conveying various powders by gas.

1 粉体流量測定装置
10 円筒管
20 ケーシング
20a 第1部材
20b 第2部材
30 固定部材
40a、40b 対向電極
41 平行四辺形状の板
a 円筒管の外周面と対向電極の内側面との隙間の距離
b ケーシングの内側面と対向電極の外側面との隙間の距離
O 円筒管の軸心
α 対向電極の螺旋角
β 対向電極の周回角
θ 対向電極の円筒管の円周方向の幅を表す角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder flow rate measuring apparatus 10 Cylindrical tube 20 Casing 20a 1st member 20b 2nd member 30 Fixed member 40a, 40b Counter electrode 41 Parallelogram-shaped board a The distance of the clearance gap between the outer peripheral surface of a cylindrical tube, and the inner surface of a counter electrode b Distance between the inner surface of the casing and the outer surface of the counter electrode O The axial center of the cylindrical tube α The spiral angle of the counter electrode β The circular angle of the counter electrode θ The angle representing the circumferential width of the cylindrical tube of the counter electrode

Claims (9)

測定する粉体の流路として絶縁性材料から構成される円筒管と、
前記円筒管の外周を覆うように配置される略筒状のケーシングと、
固定部材を間に挟んで前記ケーシングの内側面に固定され、前記円筒管の外周面との間に所定の隙間を設けると共に前記ケーシングの内側面との間に所定の隙間を設けて配置される一対の対向電極と、を備え
前記ケーシングの内側面と前記一対の対向電極の外側面との隙間の距離は、前記円筒管の外周面と前記一対の対向電極の内側面との隙間の距離以上に設定されることを特徴とする、
粉体流量測定装置。
A cylindrical tube made of an insulating material as a flow path of the powder to be measured;
A substantially cylindrical casing arranged to cover the outer periphery of the cylindrical tube;
It is fixed to the inner surface of the casing with a fixing member in between, and is provided with a predetermined gap between the outer peripheral surface of the cylindrical tube and a predetermined gap with the inner surface of the casing. A pair of counter electrodes ,
The distance between the inner surface of the casing and the outer surface of the pair of counter electrodes is set to be equal to or greater than the distance between the outer peripheral surface of the cylindrical tube and the inner surfaces of the pair of counter electrodes. To
Powder flow measuring device.
前記一対の対向電極は、前記円筒管の外側を周回する螺旋形状であり、前記円筒管の軸心に対して軸対称に配置されることを特徴とする、
請求項1に記載の粉体流量測定装置。
The pair of counter electrodes has a spiral shape that goes around the outside of the cylindrical tube, and is arranged symmetrically with respect to the axis of the cylindrical tube.
The powder flow rate measuring apparatus according to claim 1.
前記一対の対向電極は、前記円筒管の軸心に垂直な断面における幅が前記円筒管の円周方向に50〜80度の範囲に設定されることを特徴とする、
請求項2に記載の粉体流量測定装置。
The pair of counter electrodes have a width in a cross section perpendicular to the axis of the cylindrical tube set in a range of 50 to 80 degrees in a circumferential direction of the cylindrical tube,
The powder flow rate measuring apparatus according to claim 2.
前記一対の対向電極は、螺旋角が20乃至40度の螺旋形状であることを特徴とする、
請求項2または3に記載の粉体流量測定装置。
The pair of counter electrodes have a spiral shape with a spiral angle of 20 to 40 degrees,
The powder flow rate measuring apparatus according to claim 2 or 3.
前記一対の対向電極は、前記円筒管の円周方向に160乃至200度の範囲で周回する螺旋形状であることを特徴とする、
請求項2乃至4のいずれかに記載の粉体流量測定装置。
The pair of counter electrodes have a spiral shape that circulates in a range of 160 to 200 degrees in a circumferential direction of the cylindrical tube,
The powder flow rate measuring apparatus according to any one of claims 2 to 4.
前記円筒管の外周面と前記一対の対向電極の内側面との隙間の距離は、前記円筒管の外径の0.5乃至6%の距離に設定されることを特徴とする、
請求項1乃至5のいずれかに記載の粉体流量測定装置。
The distance between the outer peripheral surface of the cylindrical tube and the inner surface of the pair of counter electrodes is set to a distance of 0.5 to 6% of the outer diameter of the cylindrical tube,
The powder flow rate measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記ケーシングは、径方向に分割される第1部材および第2部材からなる半割構造であり、
前記一対の対向電極は、一方が前記第1部材に固定され、他方が前記第2部材に固定されることを特徴とする、
請求項1乃至のいずれかに記載の粉体流量測定装置。
The casing is a half structure composed of a first member and a second member divided in a radial direction,
One of the pair of counter electrodes is fixed to the first member, and the other is fixed to the second member.
The powder flow rate measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6 .
前記ケーシングは、導電性材料から構成され、
前記固定部材は、絶縁性材料から構成されることを特徴とする、
請求項1乃至のいずれかに記載の粉体流量測定装置。
The casing is made of a conductive material;
The fixing member is made of an insulating material,
The powder flow rate measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7 .
前記一対の対向電極は、平行四辺形状の板を曲折して構成されることを特徴とする、
請求項1乃至のいずれかに記載の粉体流量測定装置。
The pair of counter electrodes are configured by bending a parallelogram plate,
The powder flow rate measuring apparatus according to any one of claims 1 to 8 .
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