JPH0541928B2 - - Google Patents
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- JPH0541928B2 JPH0541928B2 JP60069010A JP6901085A JPH0541928B2 JP H0541928 B2 JPH0541928 B2 JP H0541928B2 JP 60069010 A JP60069010 A JP 60069010A JP 6901085 A JP6901085 A JP 6901085A JP H0541928 B2 JPH0541928 B2 JP H0541928B2
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- JP
- Japan
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- magnetic pole
- axis
- pair
- excitation coil
- measuring tube
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 43
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電磁流量計検出器に係り、特に小口径
のフランジレス形の電磁流量計検出器に関する。
のフランジレス形の電磁流量計検出器に関する。
従来形のフランジレス形電磁流量形検出器の構
造を第５，６図に示す。第５図は測定管軸方向と
直角な方向の断面図で、第６図は第５図のＹ−
Y′断面図である。第５図において電磁流量形検
出器の構造は、測定管１、電極２、励磁コイル
３、コア４、ケース５によつて構成されている。
そして励磁コイル３の軸には測定管１外周面に沿
つてコア４の励磁ａが励磁コイル３の内側までの
びている。磁極寸法l2は流体の偏流による誤差を
小さくする磁束分布が得られるようl2＝約0.8Dに
設定されている。励磁コイル３は測定管１に取付
けられた電極２の近傍まで測定管１の外周面に沿
つて、巻装されている。ケース５の外径は、図示
していないが配管フランジのボルトケース５にぶ
つからないようフランジ規格によつて決められ
る。したがつて励磁コイル３の断面積はケース５
の内径、測定管１の外径、磁極l2の寸法によつて
決められてしまう。励磁コイル３、コア４の磁界
発生部によつて生じる磁束密度は、このかぎられ
た励磁コイル３の断面積では巻回数が少なく、励
磁コイル３の線径を細くして、励磁コイル３の巻
回数を多くするか、励磁コイル３に流す励磁電流
を大きくするかのいずれかにより、必要な値を得
る必要がある。しかし、従来励磁コイル３の線径
を細くすることは生産性や励磁コイル３の抵抗が
大となり必要な励磁電流を得るのに高電圧を要す
るため、或る程度の線径とし励磁電流を大きくし
て、磁束密度を得る方法がとられていた。
造を第５，６図に示す。第５図は測定管軸方向と
直角な方向の断面図で、第６図は第５図のＹ−
Y′断面図である。第５図において電磁流量形検
出器の構造は、測定管１、電極２、励磁コイル
３、コア４、ケース５によつて構成されている。
そして励磁コイル３の軸には測定管１外周面に沿
つてコア４の励磁ａが励磁コイル３の内側までの
びている。磁極寸法l2は流体の偏流による誤差を
小さくする磁束分布が得られるようl2＝約0.8Dに
設定されている。励磁コイル３は測定管１に取付
けられた電極２の近傍まで測定管１の外周面に沿
つて、巻装されている。ケース５の外径は、図示
していないが配管フランジのボルトケース５にぶ
つからないようフランジ規格によつて決められ
る。したがつて励磁コイル３の断面積はケース５
の内径、測定管１の外径、磁極l2の寸法によつて
決められてしまう。励磁コイル３、コア４の磁界
発生部によつて生じる磁束密度は、このかぎられ
た励磁コイル３の断面積では巻回数が少なく、励
磁コイル３の線径を細くして、励磁コイル３の巻
回数を多くするか、励磁コイル３に流す励磁電流
を大きくするかのいずれかにより、必要な値を得
る必要がある。しかし、従来励磁コイル３の線径
を細くすることは生産性や励磁コイル３の抵抗が
大となり必要な励磁電流を得るのに高電圧を要す
るため、或る程度の線径とし励磁電流を大きくし
て、磁束密度を得る方法がとられていた。
しかしながら励磁電流を大きくすることは、消
費電力が電流の二乗に比例するため、消費電力が
大きく、ひいては励磁電流を供給する変換器の消
費電力をも大きくする欠点があつた。
費電力が電流の二乗に比例するため、消費電力が
大きく、ひいては励磁電流を供給する変換器の消
費電力をも大きくする欠点があつた。
本発明の目的は、検出器の発生起電力を低下さ
せずに低消費電力化を図れ、更に流体の偏流によ
る誤差の生じにくい電磁流量計検出器を提供する
にある。
せずに低消費電力化を図れ、更に流体の偏流によ
る誤差の生じにくい電磁流量計検出器を提供する
にある。
本発明は、ケース、このケース内に収納され測
定流体を流す測定管、この測定管に設けられた一
対の電極、前記測定管の外周に設けられた一対の
磁極板、前記ケースの内周に設けられたコア、前
記一対の磁極板と前記コアとを接続する磁極、前
記一対の磁極板と前記コアとの間に介在する如く
設けられた励磁コイルとを備えた電磁流量計検出
器において、前記磁極板は、前記一対の磁極を通
る軸をＹ軸とした時、このＹ軸と直行するＸ軸及
びＺ軸の両方向の流さがいずれも該磁極よりも大
きく形成され、且つ前記励磁コイルよりも小さく
形成されたことを特徴とするものである。
定流体を流す測定管、この測定管に設けられた一
対の電極、前記測定管の外周に設けられた一対の
磁極板、前記ケースの内周に設けられたコア、前
記一対の磁極板と前記コアとを接続する磁極、前
記一対の磁極板と前記コアとの間に介在する如く
設けられた励磁コイルとを備えた電磁流量計検出
器において、前記磁極板は、前記一対の磁極を通
る軸をＹ軸とした時、このＹ軸と直行するＸ軸及
びＺ軸の両方向の流さがいずれも該磁極よりも大
きく形成され、且つ前記励磁コイルよりも小さく
形成されたことを特徴とするものである。
次に作用を説明する。前記磁極板は、前記Ｙ軸
（第１図のＹ−Y′線）と直行するＸ線（第１図の
l2の方向）及びＺ軸（第２図の測定管の軸方向）
の両方向の長さがいずれも該磁極よりも大きく形
成されたことにより、磁極部分を小さく形成して
その分だけ励磁コイルを大きく形成することが可
能になると共に、磁極部分を小さく形成すると流
体の偏流による誤差の発生と言う欠点があるが、
この点は前記の如く磁極板を大きく形成して該磁
極板を実質的磁極とするとおにより補填できる。
また、前記磁極板は、前記Ｙ軸と直行するＸ軸及
びＺ軸の両方向の長さがいずれも前記励磁コイル
りも小さく形成されたことにより、すなわち、前
記の如く磁極を小さく形成することと相俟つて励
磁コイルの大きさを充分に大きく形成することを
可能とする構造としたことにより、検出器の発生
起電力を低下させずに、低消費電力化を図れる。
（第１図のＹ−Y′線）と直行するＸ線（第１図の
l2の方向）及びＺ軸（第２図の測定管の軸方向）
の両方向の長さがいずれも該磁極よりも大きく形
成されたことにより、磁極部分を小さく形成して
その分だけ励磁コイルを大きく形成することが可
能になると共に、磁極部分を小さく形成すると流
体の偏流による誤差の発生と言う欠点があるが、
この点は前記の如く磁極板を大きく形成して該磁
極板を実質的磁極とするとおにより補填できる。
また、前記磁極板は、前記Ｙ軸と直行するＸ軸及
びＺ軸の両方向の長さがいずれも前記励磁コイル
りも小さく形成されたことにより、すなわち、前
記の如く磁極を小さく形成することと相俟つて励
磁コイルの大きさを充分に大きく形成することを
可能とする構造としたことにより、検出器の発生
起電力を低下させずに、低消費電力化を図れる。
本発明の実施例を第１図及び第２図により説明
する。先ず本発明の構成を概説すると、ケース５
と、このケース５内に収納され測定流体を流す測
定管１と、この測定管１に設けられた一対の電極
２，２と、前記測定管１の外周に設けられた一対
の磁極板６，６と、前記ケース５の内周に設けら
れたコア４と、前記一対の磁極板６，６と前記コ
ア４とを接続する磁極ａ，ａと前記一対の磁極板
６，６と前記コア４との間に介在する如く設けら
れた励磁コイル３とを備えた電磁流量計検出器に
おいて、前記磁極板６は、前記一対の磁極ａ，ａ
を通る軸をＹ軸（第１図のＹ−Y′線）と直行す
るＸ軸（第１図のl2の方向）及びＺ軸（第２図の
測定管１の軸方向）の両方向の長さがいずれも該
磁極ａよりも大きく形成され、且つ前記励磁コイ
ル３よりも小さく形成されたことを特徴とするも
のである。
する。先ず本発明の構成を概説すると、ケース５
と、このケース５内に収納され測定流体を流す測
定管１と、この測定管１に設けられた一対の電極
２，２と、前記測定管１の外周に設けられた一対
の磁極板６，６と、前記ケース５の内周に設けら
れたコア４と、前記一対の磁極板６，６と前記コ
ア４とを接続する磁極ａ，ａと前記一対の磁極板
６，６と前記コア４との間に介在する如く設けら
れた励磁コイル３とを備えた電磁流量計検出器に
おいて、前記磁極板６は、前記一対の磁極ａ，ａ
を通る軸をＹ軸（第１図のＹ−Y′線）と直行す
るＸ軸（第１図のl2の方向）及びＺ軸（第２図の
測定管１の軸方向）の両方向の長さがいずれも該
磁極ａよりも大きく形成され、且つ前記励磁コイ
ル３よりも小さく形成されたことを特徴とするも
のである。
測定管１の内面の直径軸線上に一対の電極２を
取付け、一対の電極２を結ぶ線上と直交する上、
下測定管１の外周面に励磁コイル３が測定管１の
外周面に沿つて取付けられる。励磁コイル３の外
側には全周にわたつてコア４が励磁コイル３を覆
い、励磁コイル３の軸にはコア４の磁極ａが励磁
コイル３の内側までのびている。磁極ａの端面に
は磁極板６が測定管１の外周面に沿つて取付けら
れる。図示寸法l2は磁極ａの寸法l1より大きく、
従来構造第５図の磁極寸法l2と同一になつてい
る。すなわち、磁極板６の断面積の方が磁極ａの
断面積よりはるかに大きくなるように構成されて
いる。
取付け、一対の電極２を結ぶ線上と直交する上、
下測定管１の外周面に励磁コイル３が測定管１の
外周面に沿つて取付けられる。励磁コイル３の外
側には全周にわたつてコア４が励磁コイル３を覆
い、励磁コイル３の軸にはコア４の磁極ａが励磁
コイル３の内側までのびている。磁極ａの端面に
は磁極板６が測定管１の外周面に沿つて取付けら
れる。図示寸法l2は磁極ａの寸法l1より大きく、
従来構造第５図の磁極寸法l2と同一になつてい
る。すなわち、磁極板６の断面積の方が磁極ａの
断面積よりはるかに大きくなるように構成されて
いる。
コア４の外周には従来構造と同様に外径寸法が
制限されたケース５が測定管１の両側フランジＣ
外周面に全周溶接により固定されることにより検
出器は構成されている。
制限されたケース５が測定管１の両側フランジＣ
外周面に全周溶接により固定されることにより検
出器は構成されている。
測定管１は、測定する流体を流し電極２は流体
に誘起された起電力を検出する。励磁コイル３、
コア４、磁極板６は、流体に磁界をあたえる磁界
発生部であり、ケース５はこれら全体を防水シー
ルするものである。
に誘起された起電力を検出する。励磁コイル３、
コア４、磁極板６は、流体に磁界をあたえる磁界
発生部であり、ケース５はこれら全体を防水シー
ルするものである。
磁界発生部の１つである励磁コイル３は、上記
したようにケース５の内径、測定管１の外径、磁
極寸法でかぎられた断面積となるが、磁極ａの寸
法l1を小さくすることにより励磁コイル３の断面
積は広くなる。ここで単に磁極ａの寸法l1を小さ
くすることは、流体の偏流による誤差が大きくな
る。しかし、磁極ａの寸法l1より大きい寸法l2の
磁極板６を磁極ａへ取付けることによつて、磁極
ａはコア４と同様磁界の通路となる機能を持ち磁
極板６が実質的磁極となるため、流体の偏流によ
る誤差はなくなる。
したようにケース５の内径、測定管１の外径、磁
極寸法でかぎられた断面積となるが、磁極ａの寸
法l1を小さくすることにより励磁コイル３の断面
積は広くなる。ここで単に磁極ａの寸法l1を小さ
くすることは、流体の偏流による誤差が大きくな
る。しかし、磁極ａの寸法l1より大きい寸法l2の
磁極板６を磁極ａへ取付けることによつて、磁極
ａはコア４と同様磁界の通路となる機能を持ち磁
極板６が実質的磁極となるため、流体の偏流によ
る誤差はなくなる。
コア４の機能と同一になつた磁極ａの寸法l1
は、コア４の磁束の流れより２倍あれば良いが磁
極板６を取付ける機械的寸法及び励磁コイル３の
生産性を考慮し、約0.39D（Ｄ＝測定管内径寸法）
とした。
は、コア４の磁束の流れより２倍あれば良いが磁
極板６を取付ける機械的寸法及び励磁コイル３の
生産性を考慮し、約0.39D（Ｄ＝測定管内径寸法）
とした。
次に第３図より、広くなつた励磁コイル３の断
面積の増加比率を求める。第３図は第１図の励磁
コイル３を鞍形に成形する以前の励磁コイル３の
断面図であり、寸法は図示の如くなる。外径寸法
1.3Dは第１図、第５図の同一外径寸法、0.9Dはl2
寸法（0.8D）の弧の流さ、0.4Dはl1寸法（0.39D）
の弧の流さで励磁コイル３の断面積の増加比率は
W2／W1となる。
面積の増加比率を求める。第３図は第１図の励磁
コイル３を鞍形に成形する以前の励磁コイル３の
断面図であり、寸法は図示の如くなる。外径寸法
1.3Dは第１図、第５図の同一外径寸法、0.9Dはl2
寸法（0.8D）の弧の流さ、0.4Dはl1寸法（0.39D）
の弧の流さで励磁コイル３の断面積の増加比率は
W2／W1となる。
l1は W1＝1.3D−0.9D／２＝0.4D／２
l2は W2＝1.3D−0.4D／２＝0.9D／２
したがつて W2／W1＝0.9D／２／0.4D／２＝2.25（倍
） となる。2.25倍励磁コイル３の断面積が増加する
と、コイル巻数はコイル線径を一定とすると、励
磁コイル３の断面積の増加比率と同一に2.25倍多
くなる。
） となる。2.25倍励磁コイル３の断面積が増加する
と、コイル巻数はコイル線径を一定とすると、励
磁コイル３の断面積の増加比率と同一に2.25倍多
くなる。
次に、磁束密度を一定にたもち消費電力の比率
を求める。
を求める。
磁束密度は
Ｂ＝Ｎ・Ｉ・μg／lg
Ｂ＝磁束密度
Ｎ＝コイル巻数
Ｉ＝励磁電流
μg＝空気の誘磁率
lg＝磁極間距離
できまる。
コイル巻数を増やさない従来形の磁束密度B0
とすると、 B0＝N0・I0・μg／lg ……(1) N0＝従来形のコイル巻数 I0＝従来形の励磁電流 B0一定とし、コイル巻数2.25倍（2.25N0）、そ
のときの励磁電流I1とすると B0＝Ｋ・2.25N0・I1・μg／lg ……(2) Ｋ＝0.8（実験により求めた本構造の有効磁束の
係数） (1)式と(2)式を連立して解くと N0・I0・μg／lg ＝0.8×2.25N0・I1・μg／lgI1＝１／1.8I0 となり、従来形の消費電力P0は P0＝I0 2R0 ……(3) R0＝従来形のコイル抵抗 であり、本構造の消費電力P0′は P0＝I1 2R1 ……(4) R1＝本構造のコイル抵抗 R1はR0よりコイル巻数を2.25倍増やしている
がコイル内側のみ増やしてるため１巻数の抵抗値
は小さくR0の約1.8倍となる。
とすると、 B0＝N0・I0・μg／lg ……(1) N0＝従来形のコイル巻数 I0＝従来形の励磁電流 B0一定とし、コイル巻数2.25倍（2.25N0）、そ
のときの励磁電流I1とすると B0＝Ｋ・2.25N0・I1・μg／lg ……(2) Ｋ＝0.8（実験により求めた本構造の有効磁束の
係数） (1)式と(2)式を連立して解くと N0・I0・μg／lg ＝0.8×2.25N0・I1・μg／lgI1＝１／1.8I0 となり、従来形の消費電力P0は P0＝I0 2R0 ……(3) R0＝従来形のコイル抵抗 であり、本構造の消費電力P0′は P0＝I1 2R1 ……(4) R1＝本構造のコイル抵抗 R1はR0よりコイル巻数を2.25倍増やしている
がコイル内側のみ増やしてるため１巻数の抵抗値
は小さくR0の約1.8倍となる。
ゆえにR1＝1.8R0，I1＝１／1.8I0であるから(4)式は
P0′＝（１／1.8I0）2×1.8R0＝１／1.8I0 2R0 ……(5)
(3)式、(5)式より消費電力の比率は
P0′／P0＝１／1.8・I0 2・R0／I0 2R0≒0.55
したがつて消費電力は
１−0.55／１×100（％）
より45％低下する。
また、第２図の測定管軸方向についても励磁コ
イル３の断面積はケース５内の制限されたスペー
スとなるが、磁極板６を取付けることによつて第
１図と同様にコイル巻数を増やすことができる。
イル３の断面積はケース５内の制限されたスペー
スとなるが、磁極板６を取付けることによつて第
１図と同様にコイル巻数を増やすことができる。
第１図に示した磁極板６は磁極ａへ取付けてい
るが、第４図のように磁極ａと一体としてコア４
へ取付けても、また磁極板６、磁極ａ、コア４を
別々に構成しても同様の効果が得られる。
るが、第４図のように磁極ａと一体としてコア４
へ取付けても、また磁極板６、磁極ａ、コア４を
別々に構成しても同様の効果が得られる。
本発明によれば、磁極板は、一対の磁極を通る
軸をＹ軸とした磁、このＹ軸と直行するＸ軸及び
Ｚ軸の両方向の長さがいずれも該磁極よりも大き
く形成され、且つ前記励磁コイルよりも小さく形
成されたので、検出器の発生起電力を低下せずに
低消費電力化を図れ、更に流体の偏流による誤差
が生じにくいという効果が得られる。
軸をＹ軸とした磁、このＹ軸と直行するＸ軸及び
Ｚ軸の両方向の長さがいずれも該磁極よりも大き
く形成され、且つ前記励磁コイルよりも小さく形
成されたので、検出器の発生起電力を低下せずに
低消費電力化を図れ、更に流体の偏流による誤差
が生じにくいという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を説明する検出器の
測定管軸と直角な方向の断面図、第２図は第１図
のＹ−Y′断面図、第３図は第１図の励磁コイル
３を鞍形に成形する前の説明図、第４図は本発明
の一実施例の変形例を説明する断面図、第５図は
従来形の第１図に相当する断面図、第６図は第５
図のＹ−Y′断面図である。 １……測定管、２……電極、３……励磁コイ
ル、４……コア、５……ケース、６……磁極板、
ａ……磁極、ｃ……測定管フランジ。
測定管軸と直角な方向の断面図、第２図は第１図
のＹ−Y′断面図、第３図は第１図の励磁コイル
３を鞍形に成形する前の説明図、第４図は本発明
の一実施例の変形例を説明する断面図、第５図は
従来形の第１図に相当する断面図、第６図は第５
図のＹ−Y′断面図である。 １……測定管、２……電極、３……励磁コイ
ル、４……コア、５……ケース、６……磁極板、
ａ……磁極、ｃ……測定管フランジ。
Claims (1)
- １ ケース、このケース内に収納され測定流体を
流す測定管、この測定管に設けられた一対の電
極、前記測定管の外周に設けられた一対の磁極
板、前記ケースの内周に設けられたコア、前記一
対の磁極板と前記コアとを接続する磁極、前記一
対の磁極板と前記コアとの間に介在する如く設け
られた励磁コイルとを備えた電磁流量計検出器に
おいて、前記磁極板は、前記一対の磁極を通る軸
をＹ軸とした時、このＹ軸と直行するＸ軸及びＺ
軸の両方向の流さがいずれも該磁極よりも大きく
形成され、且つ前記励磁コイルよりも小さく形成
されたことを特徴とする電磁流量計検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6901085A JPS61228311A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 電磁流量計検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6901085A JPS61228311A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 電磁流量計検出器 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15852294A Division JP2620202B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 電磁流量計検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228311A JPS61228311A (ja) | 1986-10-11 |
| JPH0541928B2 true JPH0541928B2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=13390191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6901085A Granted JPS61228311A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 電磁流量計検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228311A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103575343B (zh) * | 2013-09-02 | 2016-05-18 | 沈阳兰申电器有限公司 | 一种往复磁场扫描的电容式电磁流量计 |
| CN108088507B (zh) * | 2017-11-28 | 2022-02-18 | 中国计量大学 | 一种内置式流量检测装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866017A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Toshiba Corp | 電磯流量計 |
| JPS5857715B2 (ja) * | 1979-04-16 | 1983-12-21 | 盛彰 田村 | 降雪感知器 |
| JPS5950315A (ja) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Toshiba Corp | 電磁流量計 |
| US4470309A (en) * | 1981-07-06 | 1984-09-11 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Electromagnetic flowmeter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857715U (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-19 | 株式会社東芝 | 電磁流量計 |
-
1985
- 1985-04-03 JP JP6901085A patent/JPS61228311A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857715B2 (ja) * | 1979-04-16 | 1983-12-21 | 盛彰 田村 | 降雪感知器 |
| US4470309A (en) * | 1981-07-06 | 1984-09-11 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Electromagnetic flowmeter |
| JPS5866017A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Toshiba Corp | 電磯流量計 |
| JPS5950315A (ja) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Toshiba Corp | 電磁流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61228311A (ja) | 1986-10-11 |
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