JPH0525321U - 電磁流量計の検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】導電性流体の流量を計測するもので、上・下水
道，薬品，食品，化学物質などの液体、または、液体と
細かい固体の混じったスラリーの流量を計測する電磁流
量計の検出器の高周波励磁に関する。 【構成】検出器の磁気回路を高周波で励磁したときに発
生する渦電流をなくするため、０.０２〜０.１mmの絶縁
被覆付テープ磁性材を巻いて、磁気回路の部品を製作す
る。テープ磁性材はアモルファステープ等が良い。 【効果】励磁周波数を変えたときに発生する誤差を小さ
くすることができた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は導電性流体の流量を計測するもので、上・下水道，薬品，食品，化学 物質などの液体，または、液体と細かい固体の混じったスラリーの流量を計測す る電磁流量計の検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の電磁流量計はJIS Z,8764やJIS B 7554に示すようにフレミングの法則に より、流量信号は流体の流れ方向，磁界の方向，と互いに直交する方向に電圧信 号として発生する。流量信号は流体の速度と磁界の強さに比例して発生する。現 在使用されている電磁流量計は図２に示すように絶縁体１でライニングされた配 管２の上下に配置した磁極３，上磁路４，下磁路５，上・下磁路を継ぐ側磁路６ ，および、磁気回路を励磁する励磁コイルから成る。

【０００３】 現在では励磁コイルは数ヘルツの矩形波で励磁されている。したがって、磁気 回路を構成する磁路部品は硅素鉄や純鉄，パーマロイなどのバルク材を使用して いる。最近ではスラリー流体を測定したときのノイズを少なくするため、励磁周 波数が高くなり数１０ヘルツから１００ヘルツの矩形波となっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

現在の磁気回路では励磁周波数の高周波化により、励磁電流波形と磁界の波形 に差が生じ、計器のゼロ点、スパンの校正をしても、計器を設置する場所の商用 電源周波数に励磁周波数がリンクしているため励磁周波数を変えると、ゼロ点が ずれる、測定範囲を変更するとゼロ点がずれる等、再度実流校正が必要になる問 題があった。この誤差を周波数影響と呼んでいる。本考案では周波数影響のない 電磁流量計検出器を得るところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 周波数影響は流体に加える磁界が励磁コイルに流れる電流に比例せず、歪むた めである。即ち、流体に加わる磁界が励磁周波数で変化していることを示す。こ の原因として、磁束の通る、磁気回路，配管等の内部に発生する渦電流より、渦 電流が作る磁界が主磁界を打消すように働くためである。この渦電流は磁束密度 ，励磁周波数に比例し，電気抵抗に反比例して発生する。ここで、励磁周波数と 磁束密度は変えることができないため、磁束が通る磁気回路部品の電気抵抗を大 きくすることにより渦電流を小さくすることにより目的を達成する。

【０００６】

【作用】

電磁流量計では磁性材料として純鉄に硅素を数パーセント混ぜた、硅素鉄を使 用し、純鉄の電気抵抗率を大きくしている。しかし硅素の混入量が多くなると電 気抵抗率は大きくなるが、加工性，磁気特性が劣化するため、現在は２〜４％硅 素鉄を使用しているが電気抵抗率ρは３５〜６０μΩ・cm であり、高周波励磁時 の渦電流を減少させる効果は小さい。表１は磁性材の製法を変えて、電気抵抗を 大きくする方法をまとめたものである。比較項目は渦電流損と磁性材として重要 な特性である比透磁率で、いずれも、圧粉鉄心を１とした場合である。

【０００７】

【表１】

【０００８】 この結果から、渦電流損が小さく透磁率の劣化も少ない、積層鉄心、または、 線状鉄心が効果的である。

【０００９】 一方、実用面を考えたとき、線状鉄心では単純な形状、たとえばリング鉄心な どには良いが、平板や棒材，または２次加工が必要な場合は実用的でない。本考 案では以上の点から、積層鉄心を使用する。

【００１０】 尚、従来から、絶縁被覆付板の積層鉄心はあったが、本考案では積層方法に改 良を加え、絶縁被覆付テープを巻いて円柱鉄心にするもので、１枚のテープで部 品を作ることができ、テープの接着材が良い場合は２次加工も可能となる。この 製法ではテープが絶縁されているため、渦電流は流れることがなく、高周波励磁 が可能となる。

【００１１】

【実施例】

本考案は図１ａに示す磁極を図１ｂに示す磁極の断面に示すように、絶縁被覆 付テープ磁性材８を渦巻状に巻いたものである。巻初めの作業性を向上させるた めに絶縁材の芯９を使用すると効果的である。絶縁被覆はテープ磁性材の両面に あっても、片面であっても良く、絶縁被覆はテープを巻いた後で固定する接着材 を兼用すると一層効果的である。以上は本考案を磁極に応用した例であるが、別 の実施例として、図３は、磁極と上磁路，または、下磁路を一体として作った場 合を示す。図４は図３に示す磁路部品を製作するために使用するテープ磁性材の 展開図を示すものである。この方法ではテープの幅をいろいろ変えることにより 円錐形も作ることができる。

【００１２】 使用するテープは従来の圧延法で製作しても良く、急冷法によるアモルファス 材でも良い。テープの厚さは０.０２〜０,１mmのものが使用されており、従来の ０.３５mm の硅素鋼板に比べて３〜２０倍の高周波化が可能になった。

【００１３】 使用するテープ磁性材が薄く、巻き回数が多くなる場合は複数のテープ磁性材 を一度に巻いて、作業効率を高めることが出来る。

【００１４】

【考案の効果】

本考案によれば、磁気回路内に渦電流を流すことなく、高周波励磁が可能とな るため、周波数影響が小さい電磁流量計の検出器が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す断面図である。

【図２】従来装置の断面図である。

【図３】実施例を示す図である。

【図４】実施例を示す図である。

【符号の説明】

１…絶縁体、２…配管、３…磁極、４…上磁路、５…下
磁路、６…側磁路、７…励磁コイル、８…テープ磁性
材、９…芯。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内面を絶縁体でライニングした配管に流れ
   る導電性流体の流量信号を取出す１対の電極と、配管軸
   と電極を結ぶ軸の２軸と互いに直交する磁界を発生する
   磁気回路を有する電磁流量計の検出器において、磁気回
   路部品を少なくとも一面が電気的に絶縁された１枚、ま
   たは、１枚以上のテープ状磁性材を渦巻状に巻いて作っ
   たことを特徴とする電磁流量計の検出器。
2. 【請求項２】請求項１において、テープ状磁性材を絶縁
   材の芯に渦巻状に巻いて作ったことを特徴とする電磁流
   量計の検出器。
3. 【請求項３】請求項１において、テープ状磁性材の幅を
   ２つ以上変えたことを特徴とする電磁流量計の検出器。