JPH0226029Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電磁流量計発信器に関し、特に短面間
の電磁流量計発信器における相手配管との結合に
際して生ずる測定誤差の原因を除去するよう改良
したものである。

第１図は従来技術に係る電磁流量計発信器を管
路に接続した状態を示す断面図である。同図に示
すように、この電磁流量計発信器では、測定流体
の流通する管路１，２間へこれ等と略同径の導管
３を介装のうえその外周に設けた鉄心４及び励磁
コイル５により導管３の内部へ磁場６を発生して
おり、この磁場６と前記流体が交叉して流通する
ときに流体中に発生する起電力を、絶縁物で形成
されたラトニング７の内面に露出し且つ互に対向
して設けられた１対の電極８により検出し、流量
の測定を行なつている。そして、この流体中に発
生した起電力が電極に寄与する割合は、電極から
遠ざかるに従つて減少し、遂には流体中に起電力
が発生しても電極に全く寄与しなくなる。この割
合を定量的に表わすパラメータを重み関数Ｗと称
し、単位の起電力が流体中に発生したときに電極
に寄与する割合として表示する。この重み関数Ｗ
が零となるのは大略発信器の口径をＤとすれば電
極を中心として上下流に±0.6D〜±0.7Dの範囲
である。

従つて、流体中の各点での流速、磁場をそれぞ
れＶ，Ｂとすれば電極間に発生する起電力Ｅは、
流速Ｖと磁場Ｂとのベクトル積に更に重み関数Ｗ
を乗じ、導管内の全体積に亘つて積分した値とな
る。

近時、電磁流量計は経済性の追求、軽量化を目
ざして小形化される傾向を生んでおり、他方精度
も0.5％級のものが要求される傾向にある。小形
化するためには導管３の長さL₀を短縮せねばな
らず、これが口径の1.2〜1.3倍程度以下より更に
短かくなると、漏洩磁束９が管路１，２中を通過
することになり、しかも管路１，２は一般に導電
性の管路（例えば鋳鉄管）であつたり絶縁性管路
（例えば、絶縁物でライニングされた管）であつ
たり、又は導電性の管路でも錆等が発生したり、
絶縁物等が付着してこの部分の流体に対する導電
性が変化するので、重み関数Ｗに変化を来たしこ
れが誤差の原因になる。この傾向は小形化のため
に導管３の長さL₀を小さくすればそれ丈顕著に
なり、高精度化の要求と相反するものとなつてい
る。

本考案は、上記従来技術に鑑み、小形化に伴つ
て生ずる管路の内面状態の変化に起因する誤差を
除去し、小形化と高精度化の相反する要求を満足
させる短面間形の電磁流量計発信器を提供するこ
とを目的とする。

かかる目的を達成する本考案は、発信器の導管
の端面からその導管の内周面に沿つて内側に延長
された筒状部を有するシールドリングを配置し、
しかも、筒状部の長さを特定の長さにする点をそ
の技術思想の基礎とするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。なお従来技術と同一部分には同一番号を
付し重複する説明は省略する。

第２図に示すように、面間距離L₀が口径Ｄに
対して比較的短かい電磁流量計発信器の端面から
シールドリング１０，１１がその内部に挿入固定
されている。このシールドリング１０，１１はラ
イニングされた導管３の内周面に沿つてその外周
面が当接した筒状部１０ａ，１１ａとフランジ部
１０ｂ，１１ｂとで構成されており、その筒状部
１０ａ，１１ａの軸方向の長さはそれぞれであ
る。このシールドリング１０，１１はそれぞれ導
電性材料例えばステンレス鋼などの非磁性導電材
料で作られて接地されている。

この様な構成にすると、発信器の面間距離L₀
が短いために、たとえ励磁コイル５から生じた漏
洩磁束９が配管１，２の中を貫通して通りこの部
分を通過する流体と漏洩磁束とで起電力が生じて
もシールドリング１０，１１が接地されているの
で電極８には影響を与えない。従つて、発信器と
接続されるべき配管１，２の材質や経年変化によ
り測定流体と配管１，２との間で電気伝導状態が
変化してもその影響を受けることがなく精度の良
い測定ができる。しかし、シールドリングの筒状
部の長さが短かいと配管１，２の内部に生じた
起電力を遮蔽することができずその影響を受け
る。

そこで、次にこの点につき更に詳細に説明す
る。第３図は、例えば口径Ｄが面間距離L₀に等
しい場合の例であり、電極面から管軸方向Ｚに沿
つて発信器の口径Ｄの1/2を単位として測つたと
きの位置Ｐにおいて、配管１，２が導電体のとき
と絶縁体のときの重み関数Ｗの変化δWを配管１，
２が導電体としたときの導管内の重み関数の全積
分値に対する割合δW／W₀がアースリングの筒状
部の長さを口径Ｄを単位として表示した各パラ
メータに対してどの様に変化するかを計算により
求めた結果を示したものである。この計算は、導
管３の内部を立体網目回路構造として近似し、シ
ールドリングの筒状部の長さをパラメータとし
て、電極に単位の電圧を与えたときに各網目回路
の接続点に表われる電圧から、配管が導電体のと
きと絶縁体のときとの重み関数の値の差をコンピ
ユータを用いて計算により求めたものである。第
３図から判る様にシールドリングの筒状部の長さ
を大きくするに従つて配管１，２の影響を受け
る度合が小さくなり、高精度化が可能なことがわ
かる。

第４図はシールドリングの筒状部の長さｌに対
して配管１，２が導電体であるか、絶縁体である
かによりスパンにどの様な変化を及ぼすかをフル
スケールに対する比率として、計算によるものと
実験によるものとについて、求めた結果を示した
ものである。横軸は筒状部１０ａ，１１ａの長さ
を口径単位で表示したものであり、縦軸はその
スパン変化を表示したものである。図中、実線の
グラフは実験により求めた結果であり、点線は計
算により求めたものである。

この結果から、スパン変化すなわち流量信号誤
差をフルスケールの0.5％以下にするためには、
筒状部の長さの値を口径Ｄの0.05倍以上にする
と良好な結果を得ることができることがわかる。

なお、第５図はシールードリングの変形実施例
を示す。この図は発信器の端面側から見たシール
ドリングの形状を示すものであるが、シールドリ
ングの形状は筒状部の長さの値が口径Ｄの0.05
倍以上であれば、全長に亘つて円筒形になつてい
なくてもシールドリングの一部分１２，１３で分
割された構造のものであつても良い。

以上実施例とともに具体的に説明したように、
本考案によれば、小形化に伴う漏洩磁束による影
響を簡単な構成で除去することにより、小形化の
要請と高精度化の要請とを共に満足させることが
でき、このことにより、コストの低減にも寄与す
ることができその産業上の利益は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁流量計を示す縦断面図、第
２図は本考案の実施例を示す縦断面図、第３図は
シールドリングの長さをパラメータとしたときの
管軸上の各点において配管が導電性のときと絶縁
性のときとの重み関数の変化を示す図、第４図は
シールドリングの筒状部の長さに対するスパン変
化を示す図、第５図は本考案の変形実施例を示す
図である。 図面中、１，２は管路、３は導管、１０はシー
ルドリング、１０ａ，１１ａはシールドリングの
筒状部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 口径の1.3倍以下の短い軸方向長を有する電磁
   流量計発信器において、その発信器の導管の端面
   からその導管の内周面に沿つて内側に延長された
   筒状部を有するシールドリングを配置し、その筒
   状部の長さを口径の0.05倍以上としたことを特徴
   とする電磁流量計発信器。