JPH01169321A - 電磁流量計電極部の製造方法 - Google Patents
電磁流量計電極部の製造方法Info
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- JPH01169321A JPH01169321A JP32735887A JP32735887A JPH01169321A JP H01169321 A JPH01169321 A JP H01169321A JP 32735887 A JP32735887 A JP 32735887A JP 32735887 A JP32735887 A JP 32735887A JP H01169321 A JPH01169321 A JP H01169321A
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はセラミックス製測定管を備えた電磁流量計に用
いて好適な電磁流量計電極部の製造方法に関する。
いて好適な電磁流量計電極部の製造方法に関する。
従来、この種の電磁流量計における測定管としては一般
にステンレス鋼などで製作されてその内周面を絶縁ライ
ニングで被覆したものが使用されていたが、近年では非
導電性材料であるアルミナ(AtzO3)などといった
セラミックス材料で焼結形成したものが開発され、従来
の絶縁ライニング付き金属製測定管と比較して耐食性に
優れ、また高温状態で使用しても変形せず、しかも電極
等の鋳込みも可能であるなどの多くの利点を奏すること
から広く使用されるに至っている。そして、このような
セラミックス製測定管を用いてなる電磁流量計の電極構
造としては種々の構造を有するものが提案実施されてい
るが、その−例として例えば公表特許公報58−501
552号が知られている。これは第3図(a) 、 (
b)に示すように未焼成のセラミックス材料(例ニオキ
サイドセラミックス)によって円筒状に形成され周壁中
央部に一対の電極挿通孔3を対向して設けてなる成形体
4の前記各電極挿通孔3に電極1を挿入してその内端を
成形体4内に臨ませ、しかる後この状態で成形体4を約
1800℃で焼成し測定管とすると同時に前記電極1を
電極挿通孔3に一体焼成固定するようにしたものである
。すなわち、セラミックス材料が焼成によって収縮(A
t203の場合、約17〜20%収縮)する性質を利用
して電極1と測定管4の一体化および電極挿通孔3の液
シールを計ったものである。
にステンレス鋼などで製作されてその内周面を絶縁ライ
ニングで被覆したものが使用されていたが、近年では非
導電性材料であるアルミナ(AtzO3)などといった
セラミックス材料で焼結形成したものが開発され、従来
の絶縁ライニング付き金属製測定管と比較して耐食性に
優れ、また高温状態で使用しても変形せず、しかも電極
等の鋳込みも可能であるなどの多くの利点を奏すること
から広く使用されるに至っている。そして、このような
セラミックス製測定管を用いてなる電磁流量計の電極構
造としては種々の構造を有するものが提案実施されてい
るが、その−例として例えば公表特許公報58−501
552号が知られている。これは第3図(a) 、 (
b)に示すように未焼成のセラミックス材料(例ニオキ
サイドセラミックス)によって円筒状に形成され周壁中
央部に一対の電極挿通孔3を対向して設けてなる成形体
4の前記各電極挿通孔3に電極1を挿入してその内端を
成形体4内に臨ませ、しかる後この状態で成形体4を約
1800℃で焼成し測定管とすると同時に前記電極1を
電極挿通孔3に一体焼成固定するようにしたものである
。すなわち、セラミックス材料が焼成によって収縮(A
t203の場合、約17〜20%収縮)する性質を利用
して電極1と測定管4の一体化および電極挿通孔3の液
シールを計ったものである。
電極材料としては通常白金、白金合金等の貴金属が使用
され、その理由はこれらの金属がセラミックス材料の焼
成温度に対して十分な耐熱性を有すると共にその熱膨張
係数がセラミックスのそれと近似しているととKよる。
され、その理由はこれらの金属がセラミックス材料の焼
成温度に対して十分な耐熱性を有すると共にその熱膨張
係数がセラミックスのそれと近似しているととKよる。
なお、5は測定管4の外周に組付けられる一対の励磁コ
イルである。
イルである。
しかしながら、上述したような未焼成のセラミックス製
成形体4中に電極1を組込み、該成形体4の焼成時に電
極1を測定管と一体化する方法では、電極挿通孔3を確
実にシールするため、電極1と挿通孔3の寸法公差を厳
密に設定すると共に電極1の周面と電極挿通孔3の内周
面を一定以上の滑らかな面粗さ(微細な凹凸のある面)
にする必要がある。しかし、電極挿通孔3は焼成前であ
るため脆く必要な面粗さを得る機械加工が難しく、工数
を要し、歩留シが悪いという問題点があった。
成形体4中に電極1を組込み、該成形体4の焼成時に電
極1を測定管と一体化する方法では、電極挿通孔3を確
実にシールするため、電極1と挿通孔3の寸法公差を厳
密に設定すると共に電極1の周面と電極挿通孔3の内周
面を一定以上の滑らかな面粗さ(微細な凹凸のある面)
にする必要がある。しかし、電極挿通孔3は焼成前であ
るため脆く必要な面粗さを得る機械加工が難しく、工数
を要し、歩留シが悪いという問題点があった。
また、未焼成の電極挿通孔3に電極1を差し込む時、内
周面を傷つけ易く、組立時に注意を要する。
周面を傷つけ易く、組立時に注意を要する。
また焼成によるセラミックス材料の収縮率はセラミック
ス材料のロットの違いおるいは同一ロットの場合でも製
作時期(特に温、湿度が影響するため季節、天候の違い
)によシ異なるもので、そのため電極1の外径および電
極挿通孔3の穴径を焼成毎に厳しく管理しなければなら
ず、寸法公差が適切でない場合は電極1の固定、液シー
ルが不良になったシ焼成時の応力のため測定管4自体に
亀裂が入ったシ破損するといった問題を招く虞れもあっ
た。
ス材料のロットの違いおるいは同一ロットの場合でも製
作時期(特に温、湿度が影響するため季節、天候の違い
)によシ異なるもので、そのため電極1の外径および電
極挿通孔3の穴径を焼成毎に厳しく管理しなければなら
ず、寸法公差が適切でない場合は電極1の固定、液シー
ルが不良になったシ焼成時の応力のため測定管4自体に
亀裂が入ったシ破損するといった問題を招く虞れもあっ
た。
したがって、本発明では上記したような問題点を解決し
、電極の固定および、電極挿通孔の液シールが確実で、
焼成時の応力による測定管の亀裂。
、電極の固定および、電極挿通孔の液シールが確実で、
焼成時の応力による測定管の亀裂。
破損等も少なく、また電極材料の選択の自由度を増大さ
せ得るようにした電磁流量計電極部の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
せ得るようにした電磁流量計電極部の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
本発明は上記目的を達成するために、未焼成のセラミッ
クス材料からなる成形体を焼成して測定管とし、このセ
ラミックス製測定管の周壁に設けた電極挿通孔にペース
トを充填しかつメタライジングすることにより電極を形
成するようにしたものである。
クス材料からなる成形体を焼成して測定管とし、このセ
ラミックス製測定管の周壁に設けた電極挿通孔にペース
トを充填しかつメタライジングすることにより電極を形
成するようにしたものである。
本発明においてはあらかじめ測定管を焼成しているので
焼成後電極挿通孔を機械加工によシ所定の寸法5面粗さ
に加工することができ、また電極材料としてのペースト
は測定管の焼成温度に制約されず、電極焼付工程におい
て測定管の電極取付部に発生する応力は小さい。
焼成後電極挿通孔を機械加工によシ所定の寸法5面粗さ
に加工することができ、また電極材料としてのペースト
は測定管の焼成温度に制約されず、電極焼付工程におい
て測定管の電極取付部に発生する応力は小さい。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第1図は本発明に係る電極部の製造方法の一実施例を示
す同電極部の断面図である。同図において、4はAt2
03 + Zr(hなどのセラミックス材料によって形
成された測定管で、この測定管4の外周面には、これを
上下方向から挾むようにして、測定管4内を流れる導電
性被測定流体6の流れ方向と直交する方向に磁界を与え
る一対の励磁コイル(第3図(a)参照)が配設され、
また周壁中央部には被測定流体6の流れ方向と前記励磁
コイルによる磁界の方、向の双方に対して直交する一対
の電極挿通孔3(一方のみ示す)が対向して形成され、
この電極挿通孔3に電極1が埋め込まれている。
す同電極部の断面図である。同図において、4はAt2
03 + Zr(hなどのセラミックス材料によって形
成された測定管で、この測定管4の外周面には、これを
上下方向から挾むようにして、測定管4内を流れる導電
性被測定流体6の流れ方向と直交する方向に磁界を与え
る一対の励磁コイル(第3図(a)参照)が配設され、
また周壁中央部には被測定流体6の流れ方向と前記励磁
コイルによる磁界の方、向の双方に対して直交する一対
の電極挿通孔3(一方のみ示す)が対向して形成され、
この電極挿通孔3に電極1が埋め込まれている。
電極1は流体仕様に応じて導電材料からなる各種ペース
トのメタライジングによシ形成されるもので、電極とし
て耐食性が要求される場合、白金。
トのメタライジングによシ形成されるもので、電極とし
て耐食性が要求される場合、白金。
金等からなる金属粉末ペーストが、耐食性が要求されな
い場合、電子部品用のMo%Mn系ペースト。
い場合、電子部品用のMo%Mn系ペースト。
W系ペースト、Ag−Pd系ペースト、Ag−Pt系ペ
ースト、Agペースト等が使用される。そして、電極1
の内端面1aは測定管4内に臨んで接液面を形成し、外
端面1bには信号リード線10の一端が半田付は接続さ
れている。
ースト、Agペースト等が使用される。そして、電極1
の内端面1aは測定管4内に臨んで接液面を形成し、外
端面1bには信号リード線10の一端が半田付は接続さ
れている。
次に、このような電極部構造の製造方法について説明す
ると、先ず1t2 o3等のセラミックス材料によって
筒状の成形体を形成する。この成形体は焼成されること
によシ測定管4となるもので、粉末状の未焼成セラミッ
クス材料を公知方法で型押プレスするか等圧プレスする
ことによシ容易に形成される。この時、電極挿通孔3も
後での焼結工程において生じる収縮の程度を考慮して形
成される。但し、焼成後研削加工によって形成されても
よい。そして、このようにして形成された成形体を所定
温度で焼成(At203の場合的1800℃)し、測定
管4を得る。
ると、先ず1t2 o3等のセラミックス材料によって
筒状の成形体を形成する。この成形体は焼成されること
によシ測定管4となるもので、粉末状の未焼成セラミッ
クス材料を公知方法で型押プレスするか等圧プレスする
ことによシ容易に形成される。この時、電極挿通孔3も
後での焼結工程において生じる収縮の程度を考慮して形
成される。但し、焼成後研削加工によって形成されても
よい。そして、このようにして形成された成形体を所定
温度で焼成(At203の場合的1800℃)し、測定
管4を得る。
測定管4の焼成工程が終了すると、必要に応じて電極挿
通孔3を機械加工し、所望の穴径と面粗さを得る。次に
、測定管4の電極挿通孔3にペーストを充填し、この状
態で測定管4を所定温度で所定時間(ペーストが白金ペ
ーストの場合、1000℃〜1200℃、10分〜30
分程度)加熱し、前記ペーストを電極挿通孔3に焼付け
て電極1を得る。
通孔3を機械加工し、所望の穴径と面粗さを得る。次に
、測定管4の電極挿通孔3にペーストを充填し、この状
態で測定管4を所定温度で所定時間(ペーストが白金ペ
ーストの場合、1000℃〜1200℃、10分〜30
分程度)加熱し、前記ペーストを電極挿通孔3に焼付け
て電極1を得る。
その際、ペースト中の有機成分は蒸発または燃焼する。
1回の処理で不十分(熱収縮によシ凹みが生じる場合等
)な時は再度同一種のペーストを充填しメタライジング
すればよい。
)な時は再度同一種のペーストを充填しメタライジング
すればよい。
このようにして電極1が形成されると、電極1の外端に
信号リード線10の一端を接続し、測定管4の外周に励
磁コイルを組付けるなどすることで測定管4の製作を完
了する。
信号リード線10の一端を接続し、測定管4の外周に励
磁コイルを組付けるなどすることで測定管4の製作を完
了する。
第2図は接液面を大きくするため電極1の形状を変えた
もので、(&)は内端を半球状凸部11とし、測定管4
内に突出させたもの、伽)は内端部を円錐形としたもの
、(C)は内端を円板状にしたものである。この他電極
1の形状としては種々の変更が不可能である。
もので、(&)は内端を半球状凸部11とし、測定管4
内に突出させたもの、伽)は内端部を円錐形としたもの
、(C)は内端を円板状にしたものである。この他電極
1の形状としては種々の変更が不可能である。
かくしてこのような電極構造の製造方法によれば、セラ
ミックス製の測定管4を焼成した後、その電極挿通孔3
にペーストを充填しメタライジングすることで電極を得
るようにしたので、電極挿通孔3の後加工、さらには場
合によって測定管4を焼成した後電極挿通孔3を加工形
成することが可能で、所望の穴径2面粗さを得ることが
でき、ロットあるいは製造時期によるバラツキの問題を
解消し得る。また、電極1の焼付けは測定管4の焼成後
に行われるため、必要に応じて伺度でも行うことができ
、したがって電極挿通孔3の液シールが確実で、被測定
流体6の液洩れを防止し得る。
ミックス製の測定管4を焼成した後、その電極挿通孔3
にペーストを充填しメタライジングすることで電極を得
るようにしたので、電極挿通孔3の後加工、さらには場
合によって測定管4を焼成した後電極挿通孔3を加工形
成することが可能で、所望の穴径2面粗さを得ることが
でき、ロットあるいは製造時期によるバラツキの問題を
解消し得る。また、電極1の焼付けは測定管4の焼成後
に行われるため、必要に応じて伺度でも行うことができ
、したがって電極挿通孔3の液シールが確実で、被測定
流体6の液洩れを防止し得る。
また電極1の焼付は温度は使用するペーストの材質によ
って決定されるだけで、測定管4の焼成温度を考慮する
必要がなく、電極材料の選択自由度が拡大し、よ)安価
な材料の使用を可能にする。
って決定されるだけで、測定管4の焼成温度を考慮する
必要がなく、電極材料の選択自由度が拡大し、よ)安価
な材料の使用を可能にする。
また、電極1の焼付は時には未焼成測定管と電極とを一
体焼成する上述した従来の製造方法と比較して、測定管
4の収縮は殆んど生じずペーストの収縮による僅かな応
力しか発生しないため、測定管4の亀裂−破損等を軽減
防止し得る。加えて、測定管と電極を一体焼成した場合
は摩耗などで電極の交換が必要となっても交換不能であ
るのに対して、本発明方法ではペーストを追加、焼付け
することで電極1を再生させ得、測定管4自体は交換す
る必要がない。
体焼成する上述した従来の製造方法と比較して、測定管
4の収縮は殆んど生じずペーストの収縮による僅かな応
力しか発生しないため、測定管4の亀裂−破損等を軽減
防止し得る。加えて、測定管と電極を一体焼成した場合
は摩耗などで電極の交換が必要となっても交換不能であ
るのに対して、本発明方法ではペーストを追加、焼付け
することで電極1を再生させ得、測定管4自体は交換す
る必要がない。
以上説明したように本発明に係る電磁流量計電極部の製
造方法によれば、セラミックス製測定管を焼成し、この
測定管の電極挿通孔にペーストを充填してメタライズし
電極とするようにしたので、電極材料の材質選択の自由
度が増大し、また測定管を単独で焼成すれば、焼成時の
電極取付部に発生する応力、さらには電極焼付は時に発
生する応力が少なく、測定管の亀裂、破損等を未然に防
止でき、またロットの違い、製作時期による寸法のバラ
ツキが生じても後加工が可能で、電極挿通孔を所望の寸
法精度、面粗さに仕上げることができ、歩留シを向上さ
せ得る。しかも電極の焼付けは必要に応じて何回も行う
ことができるため液シールが確実で、製造上、性能上並
びにコスト上からも優れた電極部構造を提供し得、その
効果は非常に大である。
造方法によれば、セラミックス製測定管を焼成し、この
測定管の電極挿通孔にペーストを充填してメタライズし
電極とするようにしたので、電極材料の材質選択の自由
度が増大し、また測定管を単独で焼成すれば、焼成時の
電極取付部に発生する応力、さらには電極焼付は時に発
生する応力が少なく、測定管の亀裂、破損等を未然に防
止でき、またロットの違い、製作時期による寸法のバラ
ツキが生じても後加工が可能で、電極挿通孔を所望の寸
法精度、面粗さに仕上げることができ、歩留シを向上さ
せ得る。しかも電極の焼付けは必要に応じて何回も行う
ことができるため液シールが確実で、製造上、性能上並
びにコスト上からも優れた電極部構造を提供し得、その
効果は非常に大である。
第1図は本発明に係る電磁流量計電極部の製造方法の一
実施例を示す測定管の要部断面図、第2図6) 、 (
b) 、 (c)はそれぞれ電極の他の実施例を示す図
、第3図(a) 、 (b)は従来の電極部構造を示す
測定管の断面図および要部拡大断面図である。 1・・・・電極、3・・・−電極挿通孔、4・・・・測
定管(成形体)、5・・・・励磁コイル、6・・・Φ被
測定流体、10・・争・信号リード線。
実施例を示す測定管の要部断面図、第2図6) 、 (
b) 、 (c)はそれぞれ電極の他の実施例を示す図
、第3図(a) 、 (b)は従来の電極部構造を示す
測定管の断面図および要部拡大断面図である。 1・・・・電極、3・・・−電極挿通孔、4・・・・測
定管(成形体)、5・・・・励磁コイル、6・・・Φ被
測定流体、10・・争・信号リード線。
Claims (1)
- 未焼成のセラミックス材料からなる成形体を焼成して
測定管とし、この測定管の周壁に設けられた電極挿通孔
にペーストを充填しかつメタライジングすることにより
電極を形成するようにしたことを特徴とする電磁流量計
電極部の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32735887A JPH01169321A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 電磁流量計電極部の製造方法 |
US07/287,862 US4912838A (en) | 1987-12-25 | 1988-12-21 | Method of manufacturing electrode for electromagnetic flowmeter |
AU27484/88A AU600190B2 (en) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Method of manufacturing electrode for electromagnetic flowmeter |
DE3844893A DE3844893C2 (de) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Durchflußmessers und elektromagnetischer Durchflußmesser |
DE3843667A DE3843667C2 (de) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Durchflußmessers sowie elektromagnetischer Durchflußmesser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32735887A JPH01169321A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 電磁流量計電極部の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01169321A true JPH01169321A (ja) | 1989-07-04 |
Family
ID=18198251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32735887A Pending JPH01169321A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 電磁流量計電極部の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01169321A (ja) |
AU (1) | AU600190B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0080535B1 (de) * | 1981-11-27 | 1985-08-28 | Krohne AG | Messwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte |
DE3362838D1 (en) * | 1983-01-18 | 1986-05-15 | Rheometron Ag | Pick-up device for electromagnetic flow meters |
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