JPH0454407Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は爆発性ガスまたは蒸気が存在する危険
場所に設置しうる防爆構造電磁流量計、特に設置
工事が容易でかつ測定誤差が少なく、そのうえ防
爆性を確保しうる構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

電気機器を上述のような危険場所に設置する場
合、該電気機器を労働省安全研究所によつて制定
された防爆指針に従つて形成し、さらに設置する
ことが必要である。第３図はこのような指針にも
とづいて設置された従来の防爆構造電磁流量計の
構成図で、図において１は導電性を有する測定流
体２を貫流させる円筒状の金属製貫流管、３は貫
流管１を該管の管軸に垂直な方向に貫通するよう
に磁束を発生させる励磁巻線、４，４は前記管軸
と前記磁束とに直交する方向に対向して貫流管１
の管壁に設けた対向電極で、これら両電極４，４
は測定流体２に接触することができかつ貫流管１
とは電気的に絶縁されて設けられている。貫流管
１の内面は電気絶縁物で被覆されている。５は貫
流管１をとり囲むように設けた外被で、６はこの
外被５と貫流管１とで密閉的に構成された検出部
容器である。励磁巻線３は検出部容器６に収納さ
れている。７は上述の各部からなる測定部で、こ
の測定部７は爆発性ガス２２が存在する危険場所
２３に設置されている。測定部７はこのように構
成されているから励磁巻線３に励磁電流を流すと
貫流管１を横切る磁束が発生し、この状態で貫流
管１に測定流体２を貫流させるとフアラデーの法
則に従つて該流体２の流速に応じた電圧が電極
４，４間に発生する。８ａ，８ｂは対向電極４，
４間に発生した電圧を測定部７外に導く端子で、
両端子８ａ，８ｂは検出部容器６に設けた端子箱
８内に設置されている。貫流管１と外被５とは接
続部材９によつて電気的に接続され、また貫流管
１内の測定流体２も図示していない手段によつて
外被５に電気的に接続されており、８ｃは、接続
部材９で接続された貫流管１と外被５とからなる
検出部容器６の電位を測定部７外に導くために端
子箱８に設けた端子である。検出部容器６は該容
器に設けた接地端子６ａを介して接地されてい
る。８ｄ，８ｅは励磁巻線３に励磁電流を供給す
るために端子箱８に設けた端子である。

１０は電源１１によつて給電されて励磁電流を
励磁用ケーブル１２を介して端子８ｄ，８ｅに送
り込むようにした励磁電流供給部、１３は、電極
４，４から出力された、測定流体２の流速に応じ
た検出信号としての電圧信号を処理して、貫流管
１を貫流する前記測定流体２の流量に応じた流量
信号１４を出力する信号処理部で、１５は励磁電
流供給部１０と信号処理部１３とを収納した変換
部容器、１６は該容器１５と供給部１０と処理部
１３とからなる変換部である。１７は流量信号１
４を受信して表示、記録等の動作をする受信器で
ある。１８は端子８ａ，８ｂから出力される流速
検出信号としての電圧信号を信号処理部１３に導
く信号用ケーブルで、端子８ｃの電位も、安定し
た流量測定を行うために、このケーブル１８を介
して信号処理部１３に導かれるように構成されて
いる。１９は上述のようにして流速検出信号を信
号処理部１３に導く電路を構成する信号用ケーブ
ル１８の途中に介在させた安全保持器で、１９
ａ，１９ｂ，１９ｃは測定部７の端子８ａ，８
ｂ，８ｃのそれぞれに対応するように該保持器１
９に設けた信号入力端子、１９ｅ，１９ｆ，１９
ｇはそれぞれ端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃに対応
して保持器１９に設けた信号出力端子、１９ｄは
保持器１９の接地端子である。安全保持器１９は
端子１９ｄを介して接地されている。２０は計器
室２１を形成する壁で、ケーブル１８は壁２０を
気密に貫通するように布設され、安全保持器１９
と変換部１６と受信器１７と電源１１とは計器室
２１内に設置されている。２４はケーブル１２が
挿入された電線管で、この電線管は前述の防爆指
針の耐圧防爆規定を満足するように構成されかつ
測定部７にとりつけられている。電線管２４も壁
２０を貫通して布設され、この貫通部もガス２２
が計器室２１内に侵入しないように気密に構成さ
れている。２５は上記した、計器室２１を除く各
部からなる電磁流量計で、したがつてこの流量計
２５においては受信器１７によつて測定流体２の
流量を測定することができる。

第３図においては、安全保持器１９が第４図に
示したように構成され、このような安全保持器１
９を信号用ケーブル１８の途中に介在させること
によつて、測定部７の端子８ａ，８ｂ，８ｃから
出力される信号にかかわる電磁流量計２５の流量
測定系統が、前述した防爆指針の本質安全防爆規
定を満足するように構成されている。すなわち第
４図において、２６は端子１９ａと１９ｅとを結
ぶ電路２７に直列に挿入したヒユーズ等の電流制
限素子、２８も端子１９ｂと１９ｆとを結ぶ電路
２９に直列に挿入したヒユーズ等の電流制限素子
で、端子１９ｃと１９ｇとを結ぶ電路３０は接地
端子１９ｄに接続されている。電流制限素子２
６，２８は抵抗器で構成されることもある。３２
は２個のツエナダイオード３１が互いに逆向きに
なるようにして直列接続された電圧制限素子で、
素子３２は電路２７の端子１９ａ側と電路３０と
の間および電路２９の端子１９ｂ側と電路３０と
の間にそれぞれ２個づつ接続されている。安全保
持器１９はこのように構成されていて各部の電気
的特性は前記本質安全防爆規定に則つて設定され
ている。したがつてこのような安全保持器１９を
使用した第３図の電磁流量計２５においては、電
極４，４に連なる各電路に何らかの原因によつて
過大電流が流れようとしてもこの電流は電流制限
素子２６，２８によつて所定値以下に制限され、
また電極４，４に発生する電圧信号を信号処理部
１３に導く各電路とアースとの間に何らかの原因
によつて過大電圧が発生しようとしても、この電
圧は電圧制限素子３２によつて所定値以下に制限
される結果、信号用ケーブル１８がかかわる前述
の流量測定系統の本質安全防爆性が確保される。
換言すれば、この場合、たとえば貫流管１内に露
出している電極４，４が爆発性ガス２２の雰囲気
中にあつても爆発が発生する恐れはない。また電
磁流量計２５においては、励磁巻線３およびこれ
に励磁電流を供給する電路は、検出部ケース６と
電線管２４とからなる一連の空所に、前記防爆指
針にしたがつて耐圧防爆性を有するように設置さ
れているから、励磁巻線３に連なる電路に起因し
て危険場所２３に爆発が発生するということもな
い。

電磁流量計２５は上述のように構成されている
から測定部７を危険場所２３に設置して流量測定
を行うことができるが、この場合測定部７と変換
部１６とが分離されているので、信号用ケーブル
１８および励磁用ケーブル１２を、危険場所２３
に設置されている測定部７と計器室２１に設置さ
れている変換部１６との間に長く引きまわす必要
があり、このためこのような流量計２５には設置
工事が面倒であるという問題があるほか、信号用
ケーブル１８で検出信号の減衰や擾乱が発生し易
いので測定誤差が生じ勝ちであるという問題があ
り、また変換部１６や安全保持器１９によつて計
器室２１の空間が占有されるので、多数の電磁流
量計を設置する必要がある場合、このような変換
部や安全保持器のために計器室２１の空間の利用
効率が低下するという問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は、上述したような従来の防爆構造電磁
流量計における問題を解消して、設置工事が容易
でかつ検出信号の減衰や擾乱による測定誤差の生
じることが少なく、また計器室２１の空間使用効
率が変換部１６等によつて損なわれることがない
うえ、事故によつて電磁流量計の容器を流れる恐
れのある地絡電流に対しても防爆性が確保された
防爆構造電磁流量計を提供することを目的とす
る。

〔考案の要点〕

本考案は、上述の目的を達成するために、検出
部容器と変換部容器とこれら両容器を連通させる
筒状結合体とからなる耐圧防爆構造筐体と；測定
流体を貫流させる貫流管と；貫流管を流れる測定
流体に交叉する磁束を発生させる励磁巻線と；貫
流管における測定流体の流速に応じた検出信号を
出力する対向電極と；励磁巻線に励磁電流を供給
する励磁電流供給部と；前記検出信号を処理して
測定流体の流量に相当した流量信号を出力する信
号処理部と；前記検出信号を導く電路の電圧およ
び電流を制限する本質安全防爆構造形成用安全保
持器と；で防爆構造電磁流量計を構成し、この電
磁流量計において、励磁巻線は検出部容器に収納
し、励磁電流供給部と信号処理部とは変換部容器
に収納し、安全保持器は耐圧防爆構造筐体に収納
し、さらに筒状結合体には検出部容器と変換部容
器との間の導電性をしや断する絶縁体を設けたも
ので、このように構成することによつて、従来の
電磁流量計におけるような測定部と変換部とを接
続する信号用ケーブルや励磁用ケーブルを不要と
し、この結果設置工事が容易でかつ検出信号の減
衰や擾乱にもとづく測定誤差の生じることが少な
く、また計器室の空間を変換部等で占有すること
のない防爆構造電磁流量計が得られるようにした
ものであり、そのうえ、電気回路の事故等によつ
て耐圧防爆構造筐体に地絡電流が流れようとして
も、前記絶縁体によつて該地絡電流がしや断され
るようにして防爆性が確保される防爆構造電磁流
量計が得られるようにしたものである。

〔考案の実施例〕

第１図は本考案の一実施例３４の大部分を縦断
した側面図で、本図は第３図で示した測定管７か
ら端子箱８を除いた構成の、貫流管１と励磁巻線
３と電極４と検出部容器６と後述のアースリング
６２とからなる測定部６１が、測定流体２が流れ
る円管路３３に取り付けられた状態を示してい
る。ただしここで検出部容器６は、貫流管１とそ
の両端部の各々に取り付けられたリング状側板３
５と円筒状外被５とでリング状空間３６が形成さ
れるように構成され、励磁巻線３はこの空間３６
に納められている。検出部容器６を構成する各部
は金属製である。

第２図は第１図に示した電磁流量計３４の一部
縦断正面図で、次に第１図および第２図を用いて
この流量計３４の構成を説明する。３７は励磁巻
線３が巻回された鉄心、３８は貫流管１の内面か
ら側板３５の外面にかけて設けた絶縁被覆で、円
環板状に形成された金属製アースリング６２は、
その一面が側板３５の外面に設けられた絶縁被覆
３８に当接するようにして、図示していない締結
手段によつて金属製側板３５に導電的に固定され
ている。１００は励磁巻線３と鉄心３７とを収容
した空間３６に充填した樹脂である。３９，３９
は円管路３３の途中を切断して該管路の各開口端
に設けたフランジで、測定部６１は貫流管１を測
定流体２が流れるように、ボルトおよびナツトか
らなる締結部材４０でフランジ３９，３９間にガ
スケツト６３，６３を介して挟みつけられて固定
されている。検出部容器６の接地端子６ａはこの
場合外被５の外面に設けられ、該容器６はこの端
子６ａを介して接地されている。容器６とアース
リング６２とは上述したようにして電気的に接続
されているので、測定流体２は端子６ａを介して
接地されていることになる。４１は測定部６１の
側方に突出するように一端を外被５に熔接した円
管状連結体で、連結体４１は外被５に熔接された
金属製基部４１ａと、突出端を形成する金属製係
合部４１ｃと、基部４１ａと係合部４１ｃとが両
端にろう付けされたセラミツク製絶縁体４１ｂ
と、で構成され、係合部４１ｃには外方に突出す
るつば状部４２が中間に設けられている。連結体
４１の内部には、外被５に設けた貫通孔を通して
検出部容器６内から励磁巻線３に連なる、第３図
の励磁用ケーブル１２に対応する電線４３、およ
び電極４に連なる、第３図の信号用ケーブル１８
に対応する電線４４が引き出され、さらにこの引
き出された電線４４の端部には安全保持器１９が
接地されてこの安全保持器１９は係合部４１ｃ内
に取り付けられている。第３図に示した接続部材
９に連なる信号ケーブル１８中の電線に対応する
電線も、図示していないが、一端が貫流管１の外
面に導電的に固定された後他端が検出部容器６内
から連結体４１内に引き出され、この他端は第３
図の場合と同様に安全保持器１９に接続されてい
る。

第１図および第２図においては、変換部容器１
５は、第１図における右端近傍において内側にリ
ング状に突出するつば状部４６が設けられた円筒
状本体部４５と、該本体部４５の第１図における
右側および左側の各開口端をねじ込んで塞ぐよう
にした、それぞれ有底円筒状に形成されたカバー
４７，４８とで構成され、本体部４５にはさらに
下方に突出するように円筒体４９が設けられ、ま
た側方に突出するように２個の円筒状ケーブル引
込口５０，５１が設けられている。つば状部４６
には、その開口部をカバー４７の側から気密に塞
ぐように、端子台５２がＯリング５３を介してと
り付けられ、端子台５２には、ケーブル引込口５
０を通して導入される、第３図に示した電源１１
と変換部１６とを結ぶ電線に対応するケーブルが
接続される端子５４、およびケーブル引込口５１
を通して導入される、第３図に示した受信器１７
と変換部１６とを結ぶ電線に対応するケーブルが
接続される端子５５、がそれぞれ気密に貫設され
ている。ケーブル引込口５０，５１内に引き込ま
れる前述のケーブルは各引込口に接続される電線
管内を通つて引き込まれるよう各引込口５０，５
１が構成され、この場合、電線管接続が前述の防
爆規定における耐圧防爆性能を満足するように各
ケーブル引込口５０，５１が構成されている。励
磁電流供給部１０および信号処理部１３はいずれ
もつば状部４６とカバー４８との間の本体部４５
内に収納されている。

変換部容器１５の本体部４５は、円筒体４９の
内面段差部がつば状部４２に当接するまで円筒体
４９内に連結体４１の係合部４１ｃを嵌挿した
後、ねじ５６で円筒体４９と係合部４１ｃとを固
定することによつて、測定部６１に固定的に結合
されている。５７は円筒体４９の円筒面状内面と
これに接する係合部４１ｃの円筒面状外面との間
の気密を確保するようにしたＯリングである。本
体部４５にはその内部と円筒体４９内とを連通さ
せる貫通孔５８が設けられ、連結体４１内に配置
された励磁巻線３に連なる電線４３は、安全保持
器１９の側方を通つた後貫通孔５８を通つて励磁
電流供給部１０に接続され、連結体４１内に配置
された電極４に連なる電線４４は、安全保持器１
９を介して貫通孔５８に導かれた後該貫通孔５８
を通つて信号処理部１３に接続されている。６４
は上述した連結体４１と円筒体４９とねじ５６と
Ｏリング５７とからなる結合体で、５９はこの結
合体６４と検出部容器６と変換部容器１５とから
なる筐体である。カバー４７，４８およびねじ５
６の部分にはそれぞれ錠締め構造が設けられ、筐
体５９は全体として前述した防爆規定の耐圧防爆
構造を満足するように構成されている。

第１図および第２図に図示した電磁流量計３４
は上述のように構成されているので、爆発性ガス
または蒸気が存在する危険場所に設置して流量測
定を行うことが可能で、このような電磁流量計３
４では、第３図に示した信号用ケーブル１８や励
磁用ケーブル１２が不要であるから、設置工事が
容易であり、かつ測定部６１で検出された測定流
体２の流速に応じた検出信号が信号処理部１３に
至るまでの間に減衰したり外部から雑音が侵入し
て擾乱が生じたりすることが少ないから測定誤差
が生じ難い。またこのような流量計３４は、変換
部容器１５と励磁電流供給部１０と信号処理部１
３と端子台５２とからなる変換部６０と、測定部
６１と、が連結体４１を介して一体化され、安全
保持器１９はこのように一体化された電磁流量計
３４の筐体５９内に収納されているから、第３図
に示したように変換部や安全保持器が計器室に設
置される必要がなく、このため計器室が広く使え
る利点がある。さらにまた電磁流量計３４におい
ては、第３図に示した交流電源１１から動作エネ
ルギーが供給されるが、何らかの故障原因によつ
て電源１１等から変換部容器１５、連結体４１、
検出部容器６、接地端子６ａを順次通る地絡電流
が流れようとしても、この地絡電流は絶縁体４１
ｂによつてしや断されてしまう。絶縁体４１ｂが
設けられていないと、接地端子６ａに連なる接地
点の接地抵抗のために前述の地絡電流が流れるこ
とによつて前記端子６ａの電位が上昇し、この電
位上昇は該端子６ａから貫流管１、第４図の電路
３０および電圧制限素子３２を順次介して伝播し
て遂に電極４に達し、この結果電極４の電位が防
爆上危険な状態になる恐れがあるが、電磁流量計
３４では絶縁体４１ｂが設けられているのでこの
ような事態は生じない。すなわちこのような流量
計３４は前述したような地絡電流に対しても防爆
性が確保された防爆構造電磁流量計である。

なお上述の実施例においては絶縁体４１ｂを連
結体４１に設けたが、本考案は絶縁体４１ｂのこ
のような配置に限定されるものではなく、該絶縁
体を円筒体４９に設けて、あるいは該絶縁体を連
結体４１と円筒体４９との間に設けて、あるいは
該絶縁体を連結体４１または円筒体４９の基部に
設けて、筐体５９を流れる恐れのある地絡電流を
しや断するようにしてもよいものである。

〔考案の効果〕

上述したように、本考案においては、検出部容
器と変換部容器とこれら両容器を連通させる筒状
結合体とからなる耐圧防爆構造筐体と；測定流体
を貫流させる貫流管と；貫流管を流れる測定流体
に交叉する磁束を発生させる励磁巻線と；貫流管
における測定流体の流速に応じた検出信号を出力
する対向電極と；励磁巻線に励磁電流を供給する
励磁電流供給部と；前記検出信号を処理して測定
流体の流量に相当した流量信号を出力する信号処
理部と；前記検出信号を導く電路の電圧および電
流を制限する本質安全防爆構造形成用安全保持器
と；で防爆構造電磁流量計を構成し、この電磁流
量計において、励磁巻線は検出部容器に収納し、
励磁電流供給部と信号処理部とは変換部容器に収
納し、安全保持器は耐圧防爆構造筐体に収納し、
さらに筒状結合体には検出部容器と変換部容器と
の間の導電性をしや断する絶縁体を設けたので、
このように構成することによつて、従来の電磁流
量計におけるような測定部と変換部とを接続する
信号用ケーブルや励磁用ケーブルが不要となる結
果、設置工事が容易でかつ検出信号の減衰や擾乱
にもとづく測定誤差の生じることが少なく、また
計器室の空間を変換部等で占有することのない防
爆構造電磁流量計が得られる効果があり、そのう
え、電気回路の事故等によつて耐圧防爆構造筐体
に地絡電流が流れようとしても、前記絶縁体によ
つて該地絡電流がしや断されるようにして防爆性
が確保される防爆構造電磁流量計が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部縦断側面図、
第２図は第１図の電磁流量計の一部縦断正面図、
第３図は従来の防爆構造電磁流量計の構成図、第
４図は第１図ないし第３図における安全保持器の
構成図である。 １……貫流管、２……測定流体、３……励磁巻
線、４……対向電極、６……検出部容器、７，６
１……測定部、１０……励磁電流供給部、１３…
…信号処理部、１４……流量信号、１５……変換
部容器、１６，６０……変換部、１９……安全保
持器、２３……危険場所、２５，３４……電磁流
量計、２７，２９，３０……電路、４１ｂ……絶
縁体、５９……筐体、６４……結合体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 検出部容器と変換部容器と前記両容器を連通さ
   せる筒状結合体とからなる耐圧防爆構造筐体と；
   測定流体を貫流させる貫流管と；前記貫流管を流
   れる前記測定流体に交又する磁束を発生させる励
   磁巻線と；前記貫流管における前記測定流体の流
   速に応じた検出信号を出力する対向電極と；前記
   励磁巻線に励磁電流を供給する励磁電流供給部
   と；前記検出信号を処理して前記測定流体の流量
   に相当した流量信号を出力する信号処理部と；前
   記検出信号を導く電路の電圧および電流を制限す
   る本質安全防爆構造形成用安全保持器と；を備
   え、前記励磁巻線は前記検出部容器に収納され、
   かつ前記励磁電流供給部と前記信号処理部とは前
   記変換部容器に収納され、かつ前記安全保持器は
   前記耐圧防爆構造筐体に収納され、かつ前記筒状
   結合体には前記検出部容器と前記変換部容器との
   間の導電性をしや断する絶縁体が設けられている
   ことを特徴とする防爆構造電磁流量計。