JPH04319622A - 電磁流量計 - Google Patents

電磁流量計

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JPH04319622A
JPH04319622A JP3086848A JP8684891A JPH04319622A JP H04319622 A JPH04319622 A JP H04319622A JP 3086848 A JP3086848 A JP 3086848A JP 8684891 A JP8684891 A JP 8684891A JP H04319622 A JPH04319622 A JP H04319622A
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shaped
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    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/584Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters constructions of electrodes, accessories therefor

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の流体の流速また
は流量を測定する電磁流量計に係わり、特にセラミック
ス形、プラスチックス形測定管を用いたときの当該測定
管への電極取付け構造を改良した電磁流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、耐絶縁性,耐化学薬品性および高
温度使用等の要望から、導電性流体の流通する測定管に
セラミックスを用いたものが開発されている。しかし、
このようなセラミックス形測定管を用いた場合には電極
のシール性に十分な注意を払う必要がある。そこで、従
来、以上のような要求に基づき、次のような電磁流量計
の電極取付け構造のものが提案されている。
【0003】その1つは、図8に示すようにセラミック
ス形測定管1の中心を通る線上にそれぞれ所定口径の電
極取付け孔2が穿設され、それら電極取付け孔2内には
外側から断面T字形の絶縁性ブッシュ3が嵌合されてい
る。さらに、前記セラミックス形測定管1の内周面には
所定厚さのテフロン層4を設ける一方、セラミックス形
測定管1の内側からテフロン層4を貫通してブッシュ3
内に断面いかり状の電極5が挿入されている。この断面
いかり状電極5(以下、単にいかり状電極と呼ぶ)は、
その先端部がテフロン層3に食い込むように取付けられ
、かつ、その後端部が弾性部材6を介してねじ止めされ
、常時は弾性部材6にて電極5を測定管2内面に引き寄
せるような構造としている。従って、これら電極5は電
極先端部のテフロン層4への食い込みとブッシュ3とに
よってシール性を保持している。
【0004】他の1つは、図9に示すようにセラミック
ス形測定管1の中心を通る線上にそれぞれ所定口径の電
極取付け孔2が穿設され、またセラミックス形測定管1
の内側の電極取付け孔2周縁部分に凹陥部が形成され、
セラミックス形測定管1の内側からOリングパッキン8
を介していかり状の電極5が電極取付け孔2に挿通され
ている。そして、いかり状電極5の後端部側がスプリン
グ9を介してねじ止めされている。従って、この電極取
付け構造は専らセラミックス形測定管1の厚さおよびO
リングパッキン8によってシール性を保持する構造であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
電磁流量計のうち、前者のブッシュ3を用いたものは、
いかり状電極5先端部の食い込みによって当該電極5先
端部およびテフロン層4の電極食い込み相当部分が摩耗
し、その摩耗によってシール性が低下する。また、砂や
砂利等が混合する流体によって電極5が摩耗すると、同
様にシール性を消失する問題がある。
【0006】一方、後者のOリングパッキン8を用いた
ものは、当該Oリングパッキン8の装着およびシール性
を高める観点から、高価なセラミックス形測定管1や高
強度プラスチック管(例えばボロン、カーボン、ガラス
等の繊維で強化したプラスチック測定管)を厚肉化する
必要があり、またセラミックスは機械的強度に脆い性質
をもっているので、電極先端部の振動その他種々の要因
によってセラミックスを損傷する問題がある。
【0007】本発明は上記実情にかんがみてなされたも
ので、電極およびパッキンの摩耗に対しても十分にシー
ル性を保持しうるとともに、セラミックス形測定管の損
傷を防止し得る電磁流量計を提供することを目的とする
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、セラミックス形測定管の相対向する内側部
分に漏斗状の電極取付け孔を形成する一方、この漏斗状
の電極取付け孔に対し、弾力性パッキンを介して前記電
極取付け孔の傾斜角度と異なる傾斜角度のパッキン接触
面をもつ電極を挿入するとともに、この電極後端部に弾
性部材を介してねじ止めし当該電極に弾性を付与する電
極取付け構造とした電磁流量計である。
【0009】前記電極のパッキン接触面の傾斜角度はパ
ッキンに対する外側へのはみ出し抵抗を大とするために
電極取付け孔の漏斗状傾斜面の角度よりも急傾斜角度に
設定し、またパッキンは電極取付け孔の漏斗状傾斜面と
電極のパッキン接触面とで構成される空隙部に満配状態
になるような形状および大きさのものであり、しかも電
極取付け孔先端縁部と電極のパッキン接触面とが非接触
状態を維持する厚みに形成されている。
【0010】
【作用】従って、発明は以上のような手段を講じたこと
により、例えばセラミックス形測定管に形成された漏斗
状の電極取付け孔にパッキンを介して当該漏斗状部分の
傾斜よりも急傾斜角度のパッキン接触面をもつ電極を十
分小さい隙間を設けて挿入したことにより、パッキンに
対する外部へのはみ出し抵抗を大となり、かつ、電極取
付け孔の漏斗状傾斜面と電極のパッキン接触面とで構成
される空隙部に満配状態となるようにパッキンを介在す
る一方、弾性部材にて電極に弾性を付与したことにより
、電極による部分当りをなくしてセラミックス形測定管
の損傷を防止でき、パッキンの損傷および電極の摩耗等
に対してもシール性を十分に保持できるものである。
【0011】通常、電極の接液面摩耗前には図5(a)
のような状態になっているが、体被測定流体圧Pが高圧
であるとき、セラミックス形測定管内面は図5(c)の
ように摩耗し、高圧力と電極を引き上げるための弾性部
材によりパッキンのはみ出しが発生し、図5(b)のL
yを経過してLx2となり、いわゆるセルフバランス隙
間Lx2となる。摩耗前はLx1であるが、摩耗過度状
態ではLy、摩耗後にはLx2となる。すなわち、電極
やセラミックスが摩耗したとしても高圧力にバランスし
た位置で止まり、シールすることができる。
【0012】ゆえに、誤差について見ると、図5(a)
のように摩耗がない場合にはΦDは一定であるので誤差
が生じないが、図5(c)のように摩耗した場合、従来
の電極構造では漏れが発生したが、本発明では漏れが発
生しないので致命的な流体漏れによる事故を防止できる
。特に、図5(c)のように著しく摩耗した場合、D+
(2Lz+2α)
【0013】のうち(2Lz+2α)だけ電極間距離が
変わるが、定期検査時に校正係数を変更すれば、高精度
を保持させながら長寿命を図ることができる。なお、L
kは被測定流体の最大圧力によって定まるが、圧力が大
きいほどLkは小さく定めるものである。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係わる電磁流量計の一実施例
について図面を参照して説明する。図1は電極取付け構
造を示す部分断面図である。同図において11はセラミ
ックス形測定管であって、この測定管11は例えば以下
のような製造方法で製作される。
【0015】先ず、図2(a)に示すように所望とする
直径の金属柱体11aの外側を所定厚さの空隙部を形成
する如くゴム等の弾性環状管体11bで覆った後、この
金属柱体11aと弾性環状管体11bとで構成される空
隙部にセラミックスの微粉末に水溶性バインダまたは油
溶性バインダを混合した混合物11cを充填する。水溶
性バインダとしてはポリビニルアルコール水溶液、ポリ
ビニルアセテート水溶液等が用いられ、一方、油溶性バ
インダにはメチルエチルケトンを主体とする有機溶剤に
溶解させたポリビニルブチラール溶液等が用いられる。 図2(b)は図2(a)の断面図である。
【0016】さらに、前記弾性環状管体11bの外側に
所定の空隙部を形成して覆うごとく金属性管体11dを
配置した後、この弾性環状管体11bと金属性管体11
dとの間に例えば液体を充填して弾性環状管体11bに
所定圧力を印加することにより、前記混合物11cをハ
イドロスタテッイクプレスにより固化し型抜きする。そ
の結果、水溶性バインダを用いて作った未焼成グリーン
セラミックスは図3(a)に示す如く白墨のような硬さ
に形成される。一方、油溶性バインダを用いたものはポ
リビニールブラチールを用い、残留有機溶剤の管理によ
り可とう性を持たせることができる。
【0017】以上のようにしてグリーンセラミックスの
測定管11c′を作った後、この測定管11c′の内側
から図3(b)のように一文字キリ11eを挿入して加
工機械に固定保持し、この加工機械により一文字キリ1
1eを回転してザグリ加工を行う。同図(c)は一文字
キリ11eの外観図、同図(d)は同図(c)を真下か
ら見た図である。
【0018】以上のようにして一文字キリ11eを用い
てザグリ加工を行うことにより、図3(e)に示すよう
にグリーン状態の漏斗状電極取付け孔12が形成される
。しかる後、グリーンセラミックスを焼成する。このグ
リーンセラミックスの焼成は、一般に200°C〜30
0°Cの温度で焼いてグリーンセラミックスに含有する
バインダを除去した後、セラミックスの種類によって異
なるが1000°C〜1800°C程度で焼成する。 なお、焼成温度に応じてグリーンセラミックスは線収縮
率が変化するので、予め未焼成時に漏斗状電極取付け孔
12の大きさを定めて焼成することになる。しかし、焼
成後の漏斗状電極取付け孔12は一般に絶対寸法が出し
にくく、かつ、その表面状態が良くなく、漏斗状の傾斜
面にだれが生ずることが多い。しかも、セラミックスは
、強度的に脆いばかりか、焼成後の漏斗状電極取付け孔
12が以上のような表面状態を有していることから、電
極13の部分当りによって容易に破壊する欠点をもって
いる。
【0019】そこで、以上のようなセラミックス形測定
管11を用いたときの電極13の取り付けに際し、図1
ないし図4に示すような電極取付け構造のものを採用す
る。この電極13は、その電極頭部13aが断面ほぼ扇
状に形成され、さらに後端部側にはねじ山13bが形成
されている。この電極頭部13aの側面,つまりパッキ
ン接触面13cの傾斜角度は、電極中心軸に対して前記
電極取付け孔12の漏斗状傾斜面12aの傾斜角度より
も急傾斜角度に形成するものとする。
【0020】そして、漏斗状電極取付け孔12に対して
以上のように形状の電極13を挿入するが、このとき図
4に示すようなゴム,テフロン等のパッキン14を介し
て挿入する。さらに、電極13に対して、セラミックス
形測定管11の外側から弾性部材15を保持する受け座
16が挿通され、最後にボルトナット17で適宜な位置
まで締め付けることにより、電極13に所定の弾性力を
付与するように固定する。18はセラミックス形測定管
11その他の構成部材を保護する外筐である。19は必
要な時に開けて電極13の取付けおよびメンテナンス等
を行う蓋体である。
【0021】ところで、漏斗状電極取付け孔12に電極
13を挿入した後、ボルトナット17で締め付け固定し
たとき、漏斗状電極取付け孔12、電極13およびパッ
キン14は図5(a)〜図5(c)に示すような関係を
保持しているものとする。
【0022】(1)  電極13のパッキン接触面13
cの傾斜角度を電極取付け孔12の漏斗状傾斜面12a
の傾斜角度よりも急傾斜角度に設定することにより、パ
ッキン14を封ずるような働きをするので、パッキン1
4の外側へのはみ出し抵抗が大きくなって外部への飛び
出すのを防ぐことができる。
【0023】(2)  パッキン接触面13cの傾斜角
度の接線方向と漏斗状傾斜面12aの接線方向とは電極
13のパッキン接触面13c先端近傍またはそれよりも
前方で交叉させる一方、パッキン14には電極取付け孔
12の漏斗状傾斜面12aと電極13のパッキン接触面
13cとで構成される空隙部に満配状態になるような形
状および大きさのものを用い、かつ、電極13のパッキ
ン接触面13cとセラミックス形測定管11の電極取付
け孔12最外縁部とを所定距離Lx1だけ離すようにす
ることにより、電極13によるセラミックス形測定管1
1への部分当りがなくなってセラミックス形測定管11
の破壊を防ぐことができる。
【0024】(3)  しかも、セラミックス形測定管
11は流体圧力が63kg/cm 2 ないし200k
g/cm 2 の高圧用に用いる場合が多いが、以上の
ような関係を保持することにより、電極の接液部側から
加わる圧力はパッキン部で分布荷重に変化し、電極取付
孔内面全面に伝送することになり、圧力に十分に耐えう
る構造とすることができる。よって、互いに対向する一
対の電極間の距離Dがほとんど変化せず、流量測定の高
精度化にも大きく貢献する。
【0025】(4)  さらに、電極13のパッキン接
触面13cとセラミックス形測定管11の電極取付け孔
12最外縁部とを所定距離Lx1だけ離れるパッキン1
4を介在しておけば、電極13が磨耗してもシール性が
低下することがなく、長期間にわたって安定に利用に供
することができる。
【0026】しかし、パッキン14は、電極取付け孔1
2の漏斗状傾斜面12aと電極13のパッキン接触面1
3cとで構成される空隙部に満配状態となるように介在
しているので、パッキン14に弾力性がなくなり、しか
もパッキン14の熱膨脹による逃げを作る必要から、前
述したように電極後端部に弾性部材15を保持した受け
座16を挿通することにより電極13に弾性を付加する
構成としている。
【0027】なお、セラミックスの代りにプラスチック
を用いる場合、高強度材(繊維強化プラスチック)は次
のような繊維と樹脂との組合せで作ることができる。例
えば繊維の種類としてはボロン(Boron )、カー
ボン(Cabon )、ガラス(Glass )等があ
り、一方、樹脂の種類にはエポキシ樹脂(Epoxy 
resin )、ポリエステル樹脂(Polyeste
r   resin )、フェノール樹脂(Pheno
l  resin )、シリコーン樹脂(Silico
n   resin )等が上げられる。繊維は織布の
形で例えばガラス布強化エポキシ樹脂パイプを図6図に
示すようにして作る。すなわち、ボビンの芯21に巻装
した織布(ボロン、カーボ、ガラス等)22を樹脂タン
ク23の樹脂液24に連続的に浸漬するとともに、出力
側のローラ25にて余剰樹脂を絞り取って所定のテンシ
ョンを加えつつマンドレル(金型)26に巻き込み、所
定の厚みとなったところでマンドレル26ごと加熱炉に
入れて硬化させる。但し、常温硬化形樹脂の場合は加熱
不要である。27はマンドレル26の回転軸である。そ
して、硬化後、マンドレル26を抜き取って図7のよう
な樹脂パイプ28を作る。 なお、織布の代りに繊維を用いてフィラメントワインデ
ィング法で作ることもできる。
【0028】このようにして作ったFRPは、セラミッ
クスパイプと同様に電極が入る漏斗状の孔はセラミック
スと同様に一文字キリで切削するか、型を用いて樹脂成
型してもよい。電極部で集中応力が加わると、布の層、
繊維間等が剥離する白化現象が発生するので、本発明の
分布応力の力伝達ができて有効である。また、一般に、
ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニル等のフィラ
メントの入っていない樹脂パイプにも有効であり、本発
明に用いれば分布応力になるためにクラックの発生が起
こりにくい。
【0029】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えばセラミックス形、プラスチック形測
定管11の材質および製法は上記説明の材質および製法
に限定されるものではなく、また電極頭部13aの形状
は扇状ではなく、図5に示すように断面三角形状のもの
でもよく、もちろん、電極13の機能を十分満足するも
のであればその材質を問わないものである。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ラミックス形、プラスチック形測定管の損傷を未然に防
止でき、また電極およびパッキンが磨耗に対しても十分
にシール性を保持できる電極取付け構造の電磁流量計を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明に係わる電磁流量計の一実施例を示
すを電極取付け構造図。
【図2】  セラミックス形測定管の製造例を説明する
図。
【図3】  同じくセラミックス形測定管の製造例を説
明する図。
【図4】  電極取付け孔、パッキンおよび電極の分解
図。
【図5】  電極取付け孔、パッキンおよび電極の取付
け角度および取付け位置を説明する図。
【図6】  織布を用いて樹脂パイプを作る製造例を示
す図。
【図7】  図6の製造例で作った樹脂パイプを示す図
【図8】  従来の電磁流量計の電極取付け構造図。
【図9】  従来の電磁流量計の他の電極取付け構造図
【符号の説明】
11…セラミックス形測定管、12…電極取付け孔、1
2a…漏斗状傾斜面、13……電極、13c…パッキン
接触面、14…パッキン、15…弾性部材、16…受け
座。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  セラミックス形、プラスチックス形測
    定管の相対向する部分に漏斗状の電極取付け孔が形成さ
    れ、この漏斗状の電極取付け孔に対し、パッキンを介し
    て前記電極取付け孔の傾斜角度と異なる傾斜角度のパッ
    キン接触面をもった電極を挿入するとともに、この電極
    後端部に弾性部材を介してねじ止めし当該電極に弾性を
    付与する電極取付け構造としたことを特徴とする電磁流
    量計。
  2. 【請求項2】  電極のパッキン接触面の傾斜角度は、
    電極中心軸に対して電極取付け孔の漏斗状傾斜面の傾斜
    角度よりも急傾斜角度に設定し、前記パッキンに対する
    外側へのはみ出し抵抗を大としたことを特徴とする請求
    項1記載の電磁流量計。
  3. 【請求項3】  パッキンは、電極を取り付けたとき、
    電極取付け孔の漏斗状傾斜面と電極のパッキン接触面と
    で構成される空隙部に満配になるような形状および大き
    さに形成されている請求項1記載の電磁流量計。
  4. 【請求項4】  パッキンは、セラミックス形測定管の
    電極取付け孔先端縁部と電極のパッキン接触面とが非接
    触状態を維持する厚みに形成されている請求項1記載の
    電磁流量計。
  5. 【請求項5】  弾性部材は、前記空隙部に満配状態に
    あるパッキンの弾性付与とパッキンの熱膨脹の逃げ作用
    を付与する請求項1記載の電磁流量計。
JP3086848A 1991-04-18 1991-04-18 電磁流量計 Expired - Lifetime JP2854720B2 (ja)

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