JP6272500B2 - 磁気流量計のための改善された磁性コア構成 - Google Patents
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Description
磁気流量計(又は磁気メータ)は、ファラデーの法則の適用、すなわち電磁効果、により流れを測定する。磁気流量計は、電気的に絶縁された導電性プロセス流を横断する磁場を生成する界磁巻線に励磁電流を流すことによって、1つ以上のコイルを励磁する。起電力(EMF)が、磁場を横断してプロセス流体が流れることによって発生し、流体を横断する誘起電圧(電位)と、残りのプロセス流体に関する誘起電圧(電位)の両方が、流れているプロセス流体に接触する1つ以上の導電性電極によって容易に測定され得る。代替的に、電位がプロセスへの直接の電気的接続なしで測定され得るように、いくつかの磁気流量計は、電極とプロセス流体との間の容量性結合を利用する。体積流量は、流れの速度及び流管の断面積に比例する。流れの速度が、電極電位(EV)に正比例するように、電極電位(EV)は、誘導磁場強度(B)に正比例し、誘導磁場強度は、印加磁場(H)に比例しているとされ、印加磁場は、励磁電流の大きさに直接関連し、直接の相関が、測定された電極電位と指示された体積流量との間に提供される。
磁気流量計のための流管アセンブリが、提供される。流管アセンブリは、プロセス流体の流れを受けるように構成された流管を含む。磁性コアは、流管と関連して取り付けられ、透磁性材料の複数の層を含む。各々の層は、実質的に平面で、他の複数の層から電気的に絶縁される。コイルは、各々の層の平面と実質的に直交する磁力線を有した磁場を生成するように配設される。
図1は、磁気流量計102のための代表的な環境100を例示する。磁気流量計102は、制御弁112に結合された線104で概略的に例示されるプロセス配管に同様に結合される。磁気流量計102は、プロセスの配管104を通るプロセス流体流と関連した流速出力を提供するように構成される。このようなプロセス流体の例としては、化学、パルプ、製薬、及び他の流体プロセスプラントのスラリ及び液体が挙げられる。
Claims (26)
- 磁気流量計のための流管アセンブリであって、
通過するプロセス流体の流れを受けるように構成された流管と、
流管と関連して取り付けられ、透磁性材料の複数の層を含む第1の磁性コアであり、各々の層が、実質的に平面で、各々の平面は、流管の縦軸と実質的に平行に配置され、他の複数の層から電気的に絶縁される、第1の磁性コアと、
各々の層の平面と実質的に直交する磁力線を有した磁場を生成するように配設された第1のコイルと、
を含む流管アセンブリ。 - 複数の層が積み重ねられる、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- 複数の層の各々が、絶縁材料で被覆される、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- 絶縁材料がワニスである、請求項3に記載の流管アセンブリ。
- 第1の磁性コアの物理的パラメータが、第1の磁性コアの所望の電気的特性に基づいて選択される、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- 物理的特性が、複数の層の、層の数である、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 物理的特性が、各々の層の厚さである、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 物理的特性が、各々の層が構築される材料である、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 物理的特性が、層配向である、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 物理的特性が、各々の層を他から絶縁するために使用される材料である、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 物理的特性が、絶縁厚さである、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 所望の電気的特性が、インダクタンスである、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 所望の電気的特性が、抵抗である、請求項5に記載の流管アセンブリ。
- 第1の磁性コアの物理的パラメータが、第1の磁性コアの所望の磁気特性に基づいて選択される、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- 所望の磁気特性が、磁気抵抗である、請求項14に記載の流管アセンブリ。
- 流管に固定され、流管に第1の磁性コア及び第1のスプールを取り付ける取付スタッドを更に含む、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- 透磁性材料で形成され、第1の磁性コアに結合された磁気リターンアセンブリを更に含む、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- 磁気リターンアセンブリ及び第1の磁性コアが、同じ透磁性材料で形成される、請求項17に記載の流管アセンブリ。
- 透磁性材料がケイ素鋼である、請求項18に記載の流管アセンブリ。
- 流管上に第1の磁性コアと対向して取り付けられ、透磁性材料の複数の層を含む第2の磁性コアであり、各々の層が、実質的に平面で、他の複数の層から電気的に絶縁される第2の磁性コアと、
各々の層の平面と実質的に直交する磁力線を有した磁場を生成するように配設された第2のコイルと、
を更に含む、請求項1に記載の流管アセンブリ。 - プロセス流体に接触するように配設された一対の電極を更に含む、請求項1に記載の流管アセンブリ。
- プロセス流体の流れの速度を測定する磁気流量計であって、
通過するプロセス流体の流れを受けるように構成された流管と、
流管の対向する位置に設置され、各々が透磁性材料の複数の層を含む一対の磁性コアであり、各々の層が、実質的に平面で縦軸と実質的に平行であり、他の複数の層から電気的に絶縁される、一対の磁性コアと、
各々の層の平面と実質的に直交する磁力線を有した磁場を生成するように各々が配設される一対のコイルと、
流管を通って流れるプロセス流体に接触するように配設された一対の電極と、
一対の電極対、及び一対のコイルに結合された流量計の電子装置であり、一対のコイルを介して磁場を生成して、一対の電極を介してプロセス流体に誘導された誘導起電力(EMF)を測定するように構成される流量計の電子装置と、
を含む流管アセンブリを備える磁気流量計。 - 有線のプロセス通信ループに結合する電気回路を含み、プロセス通信ループによって完全に電力を供給される、請求項22に記載の磁気流量計。
- バッテリ式で電力が供給される、請求項22に記載の磁気流量計。
- 流量計の電子装置が、励磁信号を一対のコイルに提供するように構成され、励磁信号の周波数が、約500Hzである、請求項22に記載の磁気流量計。
- 流量計の電子装置が、正弦波の励磁信号を一対のコイルに提供するように構成される、請求項22に記載の磁気流量計。
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