JPH0410977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、測定される流体を通す配管のフラン
ジ間に挿入挾持されて取付けられる電磁流量計検
出器に係り、特にその構造に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種電磁流量計検出器の従来例を第４図に示
す。図示のように、従来の電磁流量計検出器は、
一対の電極５、磁極２、励磁コイル３等最小限必
要とされるものの取付および組立方法は、磁性体
金属材料でできた外筺１２の管軸方向端面の開口
部から非磁性金属材料でできた測定管４を入れ、
測定管端部を外筺に溶接固定する。この状態で外
筺１２の電極部カバー１１を外した開口から電極
ボス９を測定管４に溶接し、ねじ切りを行ない、
その後に絶縁スペーサ１０を取付け、測定管内面
に絶縁性ライニングを施し、測定管４の内面から
電極５を絶縁スペーサ１０に挿入して固定する。
その後、励磁コイル３を装着した磁極２を外筺１
２の管軸と直角方向に形成されている磁束発生部
収納部１２ａの開口端から挿入して取付け、取付
ねじ１３により固定するようにしていた。

このような組立方法によらざるを得ない構造で
あるため、電磁流量計検出器としての機能上最も
必要とされる対称性が得られたかどうかは、外側
からの目視により確認するほかないので、正確な
判断は困難であつた。また、上下の磁束発生部の
間隔を接近させることも困難であつた。そこで、
対称性および上下の磁束発生部の間隔をより近接
させるには、構造上加工精度を高める必要があ
り、必然的に価格の上昇が避けられなかつた。そ
の上、狭い外筺のスペースでの部品の取付け、リ
ード線の処理等が容易でなく、組立に長い時間を
要していた。

また、配管のフランジ間に挿入挟持されて取付
けられる電磁流量計検出器の従来例として、米国
のフイツシヤー・エンド・ポーター社の特開昭56
−96219号に開示されているものがあるが、その
構造であると外筺と磁極とが一体であり、磁極に
コイルを取付けているため、最終的に２つに分割
して作られた外筺を接合してはいるが、この構造
であつても検出器の対称性の確認および上下の磁
束発生部の間隔の接近が困難であつた。

〔発明の目的〕

本発明は、測定管、電極および上下一対の磁束
発生部相互間の組立精度、対称性が得やすく、且
つ上下磁束発生部の間隔の近接が容易である電磁
流量計検出器を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性体からなり相手フランジの圧
縮力に耐えられる強度を有する測定管と、この測
定管の長手方向中央でその管壁に管軸と直交する
一直線上に位置して配置され流体と接触して起電
力を取出す一対の電極と、この一対の電極を結ぶ
線と前記測定管の管軸との交点において前記両線
にそれぞれ直交する一直線上にコイルが巻装され
た磁極の軸線を位置させ且つ前記交点に点対称に
前記測定管の外面に磁極先端を当接させてと取着
され前記一対の電極を結ぶ線および前記測定管の
管軸にそれぞれ直交する磁束を発生する一対の磁
束発生部とを具備してなる検出器本体が、前記測
定管の両端部外周面が内嵌する円筒状でその長手
方向中央部に前記磁束発生部を収納するための筒
状でその基部が円筒壁の穴に嵌着され頂部を蓋で
閉塞された一対の磁束発生部収納部を円筒の軸線
を含む面に直交する直線に同心的に有し且つ円筒
の軸線を含み前記一対の磁速発生部収納部の軸線
に直交する平面で２つの部分に分割された外筺に
収納され、この外筺の両端部と前記測定管両端部
との接合面および２分割された外筺の接合端同志
が結合されるとともにこの外筺の前記磁束発生部
収納部頂端面にあけられた穴を介して締結金具に
より外筺と前記磁束発生部の磁極とが結合されて
なる電磁流量計検出器を実現したもので、検出器
本体を完全に組立てた上で２分割された外筺をか
ぶせるという手順により全体の組立が完了する構
造にしたので、測定管、電極および上下一対の磁
束発生部相互間の組立精度、対称性が容易且つ確
実に得られる。また、上下磁束発生部の間隔の近
接も容易に得られる。また、測定管に管軸方向の
圧縮に対する強度を持たせ、電磁流量計として最
小限必要なものを測定管に一体に組込むようにし
たので、外筺は、磁束発生部からの磁気的なシー
ルドおよび帰還磁路の機能と外部における落下物
や水分等の防護等の役目を果せば良いことにな
り、軽量化が可能となる。更に締結金具の使用に
より分割された外筺の組立に複雑で高価な治工具
が不要となり生産性が高まるとともに、前記締結
金具が外筺と磁束発生部の磁極間のギヤツプを埋
める補助磁極としても機能するため、磁束発生部
におけるコイルの巻数およびコイルへの印加電流
等も低減できる。これらのことにより、電磁流量
計検出器の小形、軽量化が達成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

本発明一実施例の電磁流量計検出器を第１図
ａ，ｂおよび第２図に示す。測定管２１は非磁性
金属、例えばステレス鋼で作られ、第２図に示す
ように、両端部が肉厚の大なる鍔状に形成される
とともに、この鍔状の両端部と同じ肉厚の一対の
補強部２１ａが管軸対称に設けられており、被測
定流体の内圧および配管の上下流側の相手フラン
ジからの圧縮力に耐えられる構造になつている。
また、この測定管２１の長手方向中央で且つ補強
部２１ａの幅の中心を通る直径上に同心に電極を
測定管から絶縁する絶縁スペーサ２４を取付ける
ためのねじ穴２１ｂが一対の補強部２１ａにそれ
ぞれ設けられている。さらに、測定管２１の内面
には絶縁ライニング２２が施され、ライニング２
２の両端は測定管２１の端面に延びて重なつたフ
レアに形成されている。そして、第１図ａ，ｂに
示すように、測定管２１のねじ穴２１ｂにねじ込
まれて取着された絶縁スペーサ２４を介し電極２
３がその頭部をライニング２２の表面に露呈して
取着されている。

この一対の電極２３を結ぶ線と測定管２１の管
軸との交点において前記両線とそれぞれ直交する
一直線上にコイル２６が巻装された磁極２７の軸
線を位置させ且つ前記交点に点対称に測定管２１
の外面に磁極２７の先端を密着させて一対の磁束
発生部２５が測定管２１の補強部２１ａの側面に
それぞれねじ止めされて取着されている。この一
対の磁束発生部２５は、一対の電極２３を結ぶ線
および測定管２１の管軸にそれぞれ直交する磁束
を発生する。また、磁極２７の自由端にはめねじ
穴が設けられている。

上記のように組立てられた検出器本体２０を収
納する外筺３０は、測定管２１の両端に形成され
ている鍔状の肉厚部の外周面が内嵌する円筒状を
呈し、その長手方向中央部に、磁束発生部２５を
収納するための筒状でその基部が外筺の筒壁の穴
に嵌着され頂端を蓋で閉塞された一対の磁束発生
部収納部３１ａ，３２ａを外筺の円筒の軸線を含
む面に直交する直線上に同心的に有し、且つ外筺
の円筒の軸線を含み前記一対の磁束発生部収納部
３１ａ，３２ａの軸線に直交する平面で２つの部
分に分割された外筺Ａ３１、外筺Ｂ３２から構成
されている。外筺Ａ３１、外筺Ｂ３２は磁性体金
属で作られている。外筺Ａ３１、外筺Ｂ３２の磁
束発生部収納部３１ａ，３２ａの頂面にはそれぞ
れ締結金具３３のねじを通すための穴３４がそれ
ぞれ穿設されている。第２図に示す３５は、外筺
Ａ３１、外筺Ｂ３２を取付ける際に磁束発生部２
５の頭部と磁束発生部収納部３１ａ，３２ａの頂
部内面との間に介在させるコイル押えである。

上記のように構成された本発明一実施例の電磁
流量計検出器は、測定管２１単体で絶縁性ライニ
ング２２を施行した後、絶縁スペーサ２４、電極
２３を取付け、磁束発生部２５を取付けて電極お
よび磁束発生部からのリード線の処理を行なつて
検出器本体２０の組立を完了する。そして、この
組立の終つた検出器本体２０に外筺Ａ３１、外筺
Ｂ３２をかぶせ、締結金具３３により外筺Ａ３１
および外筺Ｂ３２の各磁束発生部収納部３１ａ，
３２ａの頂部と各磁極２７間とを締結して位置合
せをした上、測定管２１の両端部と外筺Ａ３１お
よび外筺Ｂ３２の両端部との接合面を溶接などに
より融着して、さらに外筺Ａ３１と外筺Ｂ３２と
の接合端同志を溶接などにより融着して電磁流量
計検出器の総組立を完了する。

この電磁流量計検出器は、配管の上流側のフラ
ンジと下流側のフランジの間に挿入されて取付け
られ、外筺３０の外側で前記両フランジ間を連結
しているフランジ締付ボルトにより緊締される。
この際、フランジからの圧縮力は測定管２１のみ
で受け、外筺３０には外力が加わらない。そし
て、コイル２６に励磁電流を流すことにより、磁
束発生部２５からの一対の電極２３を結ぶ線およ
び測定管２１の管軸にそれぞれ直交する磁束が発
生する。この磁束を切つて流れる被測定流体中に
生起された流速に比例する起電力が一対の電極２
３から取出されて図示しない変換器に送られ、流
量に変換されて流量が測定される。

本発明一実施例の電磁流量計検出器において
は、測定管２１の単体の状態でライニング２２を
施工できるのでライニング施工が容易であり、ま
た、電極２３の取付、一対の磁束発生部２５の取
付が測定管２１単体の状態で行なうことができる
ので、各作業が容易であるとともに、目視や計測
を行なつて取付状態や対称性等を確認できるので
組立精度を高めることができる。また、磁束発生
部２５の磁極２７の先端は、測定管２１の補強部
２１ａの側面にねじにより締付固定される構造に
したので、一対の磁束発生部２５が互いに接近で
きるとともに、磁極の先端部のねじ挿通穴とねじ
との遊びを利用して対称性を目視しながら調整す
ることが可能である。また、電極２３および磁束
発生部２５からのリード線の処理も外筺組付前に
行なうので作業が容易であり配線およびその所定
部位への固定も正確且つ確実に行なうことができ
る。

そして、構成要素を完全に組込んだ検出器本体
２０に外筺３０を取付ける場合も、２分割された
外筺Ａ３１、外筺Ｂ３２をそれぞれかぶせた上、
締結金具３３によつて外筺Ａ３１、外筺Ｂ３２と
各磁束発生部２５の磁極２７間を締結して位置合
わせを行なうことができるので、外筺Ａ３１と外
筺Ｂ３２の締結に複雑且つ高価な治工具を用いる
必要がなく、生産性が高い。

また、締結金具３３が外筺３０と磁束発生部２
５の磁極２７との間のギヤツプを埋める補助磁極
としても機能するため、磁束発生部２５における
コイル２６の巻数および印加電流等を低減でき
る。また、測定管２１に管軸方向の圧縮に対する
強度を持たせ、相手フランジからの圧縮力を全て
負担する構造にしたことにより、外筺３０は、磁
束発生部２５からの磁気的なシールドおよび帰還
磁路の機能と、外部における落下物や水分等の防
護の役目を果せばよいことになるため、軽量化す
ることができる。これらの各効果の総合として電
磁流量計検出器の小形、軽量化が達成され、相手
側配管フランジの広範な規格（JIS、ANSI
150lb、ANSI 300lb、BS、DIN等）に対しても、
各規格のフランジの締付ボルトのピツチサークル
の内側に外筺を納めることができ、それらの規格
に適用可能となる。

なお、本発明は、上述した実施例に限らず、次
のように変形して実施できる。

〔a〕 測定管２１は非磁性金属に限らず、セラミ
ツクスで作ることが可能である。この場合には
絶縁性ライニングは不要である。

〔b〕 締結金具３３は、第３図に示すように、非
貫通のめねじ穴を設けた締結金具３３Ａとし、
磁極２７Ａの端部を延ばしておねじを設けるよ
うにすることもできる。

〔c〕 第１図ａ，ｂに示した締結金具３３および
第３図に示した締結金具３３Ａはいずれも、外
筺３０の磁束発生部収納部３１ａ，３２ａの頂
面との間のシール構造としてＯリングを用いた
が、Ｏリングを用いる代りに、締結金具を締付
けた後に溶接あるいは接着（樹脂接着またはロ
ー付等）することによりシールするようにする
こともできる。

〔d〕 コルク押え３５は用いなくてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、非磁性体
からなり相手フランジからの圧縮力に耐えられる
強度を有する測定管と、この測定管の長手方向中
央でその管壁に管軸と直交する一直線上に位置し
て配置され流体と接触して超電力を取出す一対の
電極と、この一対の電極を結ぶ線と前記測定管の
管軸との交点において前記両線とそれぞれ直交す
る一直線上にコイルが巻装された磁極の軸線を位
置させ且つ前記交点に点対称に前記測定管の外面
に磁極先端を当接させて取着され前記一対の電極
を結ぶ線および前記測定管の管軸にそれぞれ直交
する磁束を発生する一対の磁束発生部とを具備し
てなる検出器本体が、前記測定管の両端部外周面
が内嵌する円筒状でその長手方向中心に前記磁束
発生部を収納するための筒状でその基部が円筒壁
の穴に嵌着され頂端を蓋で閉塞された一対の磁束
発生部収納部を円筒の軸線を含む面に直交する直
線に同心的に有し且つ円筒の軸線を含み前記一対
の磁束発生部収納部の軸線に直交する平面で２つ
の部分に分割された外筺に収納され、この外筺の
両端部と前記測定管両端部との接合面および２分
割された外筺の接合端同志が結合されるとともに
この外筺の前記磁束発生部収納部頂端面にあけら
れた穴を介して締結金具により外筺と前記磁束発
生部の磁極とが結合されている電極流量計検出器
を実現したことにより、検出器本体を完全に組立
てた上で２つ割された外筺をかぶせるという手順
により全体の組立が完了するという組立作業が可
能となり、この結果、測定管単体の状態でライニ
ングするためライニング施工が容易であり、電極
および一対の磁束発生部が測定管単体の状態で組
込めるので作業が容易であるとともに目視や計測
を行なつて取付状態や対称性等の確認が可能とな
り、組立精度を高めることができる。また、磁束
発生部の磁極の先端は測定管の補強部の側面にね
じにより締付固定される構造にしたので、一対の
磁束発生部相互が接近するとともに、磁極の先端
部のねじ挿通穴とねじとの遊びを利用して対称性
を目視しながら調整することが可能である。ま
た、電極および磁束発生部からのリード線の処理
も外筺組付前に行なうので作業が容易であり、配
線およびその所定部位への固定も正確且つ確実に
行なうことができる。

また、組立完了した検出器本体に外筺を取付け
る場合も、２分割された外筺Ａおよび外筺Ｂをそ
れぞれかぶせた上、締結金具によつて外筺Ａ、外
筺Ｂと各磁束発生部の磁極間を締結して位置合わ
せを行なうことができるので、外筺Ａと外筺Ｂの
締結に複雑且つ高価な治工具を用いる必要がな
く、生産性が高い。

また、締結金具が外筺と磁束発生部の磁極との
間のギヤツプを埋める補助磁極としても機能する
ため、磁束発生部におけるコイルの巻数および印
加電流等を低減できる。さらに、測定管に管軸方
向の圧縮に対する強度を持たせ、相手フランジか
らの圧縮力を全て負担する構造にしたことによ
り、外筺は、磁束発生部からの磁気的なシールド
および帰還磁路の機能と、外部における落下物や
水分等の防護の役目を果たせばよいことになるた
め軽量化することができる。上述の各効果の総合
として電磁流量計検出器の小形、軽量化が達成さ
れ、相手側配管フランジの広範な規格（JIS、
ANSI 150lb、ANSI 300lb、BS、DIN等）に対
しても、各規格のフランジの締付ボルトのピツチ
サークルの内側に外筺を納めることができ、それ
らの規格に適用可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂおよび第２図は本発明一実施例の
電磁流量計検出器を示し、第１図ａ，ｂはそれぞ
れ縦断面図および横断面図、第２図は分解斜視
図、第３図は締結金具の変形例を示す断面図、第
４図はフランジ間挿入取付形の電磁流量計検出器
の従来例を測定管の管軸方向から見て要部を切欠
して示す図である。 ２１……測定管、２１ａ……補強部、２２……
絶縁性ライニング、２３……電極、２４……絶縁
スペーサ、２５……磁束発生部、２６……コイ
ル、２７……磁極、２０……検出器本体、３０…
…外筺、３１……外筺Ａ、３２……外筺Ｂ、３１
ａ，３２ａ……磁束発生部収納部、３３……締結
金具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性体からなり相手フランジからの圧縮力
   に耐えられる強度を有する測定管と、この測定管
   の長手方向中央でその管壁に管軸と直交する一直
   線上に位置して配置され流体と接触して起電力を
   取出す一対の電極と、この一対の電極を結ぶ線と
   前記測定管の管軸との交点において前記両線にそ
   れぞれ直交する一直線上にコイルが巻装された磁
   極の軸線を位置させ且つ前記交点に点対称に前記
   測定管の外面に磁極先端を当接させて取着され前
   記一対の電極を結ぶ線および前記測定管の管軸に
   それぞれ直交する磁束を発生する一対の磁束発生
   部とを具備してなる検出器本体が、前記測定管の
   両端部外周面が内嵌する円筒状でその長手方向中
   央部に前記磁束発生部を収納するための筒状でそ
   の基部が円筒壁の穴に嵌着され頂部を蓋で閉塞さ
   れた一対の磁束発生部収納部を円筒の軸線を含む
   面に直交する直線に同心的に有し且つ円筒の軸線
   を含み前記一対の磁束発生部収納部の軸線に直交
   する平面で２つの部分に分割された外筺に収納さ
   れ、この外筺の両端部と前記測定管両端部との接
   合面および２分割された外筺の接合端同志が結合
   されるとともにこの外筺の前記磁束発生部収納部
   頂端面にあけられた穴を介して締結金具により外
   筺と前記磁束発生部の磁極とが結合されてなる電
   磁流量計検出器。