JPH0566970B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0566970B2 JPH0566970B2 JP7887386A JP7887386A JPH0566970B2 JP H0566970 B2 JPH0566970 B2 JP H0566970B2 JP 7887386 A JP7887386 A JP 7887386A JP 7887386 A JP7887386 A JP 7887386A JP H0566970 B2 JPH0566970 B2 JP H0566970B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- temperature
- fluid
- magnetic flux
- residual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 20
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 24
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ 発明の目的
イ−１ 産業上の利用分野
この発明は質量流量計に関し、特に電磁流量計
を用いたものである。
を用いたものである。
イ−２ 従来技術
従来、電磁流量計として、例えば特公昭59−
7930号公報に示されるような残留磁気型電磁流量
計がある。
7930号公報に示されるような残留磁気型電磁流量
計がある。
イ−３ 本考案が解決しようとする問題点
電磁流量計は通過流体に対する圧力損失がない
という優れた特長を有するが、本質的に体積流量
計であるために、質量流量を直接計測することが
できないという問題点があつた。そこでこの発明
は被計測流体の密度が温度変化に応じて直線的に
変化する場合に使用できる質量流量計を電磁流量
計により実現するもので、その電磁流量計は、前
記従来の残留磁気型流量計の原理を活用する。
という優れた特長を有するが、本質的に体積流量
計であるために、質量流量を直接計測することが
できないという問題点があつた。そこでこの発明
は被計測流体の密度が温度変化に応じて直線的に
変化する場合に使用できる質量流量計を電磁流量
計により実現するもので、その電磁流量計は、前
記従来の残留磁気型流量計の原理を活用する。
ロ 発明の構成
ロ−１ 問題点を解決するための手段
本発明は前記の問題点を解決するために、半硬
質または硬質の磁性材料からなるコアと、このコ
アを磁化するための間欠的に励磁される線輪と、
流体通路を形成する金沿パイプに前記コアの残留
磁気を導くためのヨークを有する残留磁気型電磁
流量計であつて、前記ヨークはそのヨークの端面
が前記金属パイプの外周に隙間なく密着固定され
ており、前記コアは残留磁束密度が温度に応じて
変化する特性を有し、残留磁束密度の温度係数を
被測定流体の密度の温度係数とほゞ同じに定めた
ことを特徴とするものである。
質または硬質の磁性材料からなるコアと、このコ
アを磁化するための間欠的に励磁される線輪と、
流体通路を形成する金沿パイプに前記コアの残留
磁気を導くためのヨークを有する残留磁気型電磁
流量計であつて、前記ヨークはそのヨークの端面
が前記金属パイプの外周に隙間なく密着固定され
ており、前記コアは残留磁束密度が温度に応じて
変化する特性を有し、残留磁束密度の温度係数を
被測定流体の密度の温度係数とほゞ同じに定めた
ことを特徴とするものである。
ロ−２ 作用
励磁コイルは間欠的に励磁されてコアが磁化さ
れる。励磁電流が流れていない間は、磁化された
コアの残留磁気によつて、ヨークを介して流体通
路に磁束が導かれ、計測のための磁界を生じる。
この磁界の磁束密度をＢ、流体の平均流速をＶ、
電極間距離をＤとすると、電極に誘起する電圧ｅ
は ｅ＝DVB ……(1) であらわせる。
れる。励磁電流が流れていない間は、磁化された
コアの残留磁気によつて、ヨークを介して流体通
路に磁束が導かれ、計測のための磁界を生じる。
この磁界の磁束密度をＢ、流体の平均流速をＶ、
電極間距離をＤとすると、電極に誘起する電圧ｅ
は ｅ＝DVB ……(1) であらわせる。
流体通路の断面積をＳ、単位時間当りに流れる
流体の体積をＶとすると、 Ｖ＝Ｖ／Ｓ であるから、前記(1)式は ｅ＝DBV／Ｓ ……(2) となる。
流体の体積をＶとすると、 Ｖ＝Ｖ／Ｓ であるから、前記(1)式は ｅ＝DBV／Ｓ ……(2) となる。
被計測流体の密度ｄは温度Ｔの変化に応じてあ
る温度範囲で直線的に変化するので、基準温度を
To、をそのときの流体の密度をdo、密度の温度
係数をαとすれば、密度ｄは温度Ｔの関数として
次のようにあらわされる。
る温度範囲で直線的に変化するので、基準温度を
To、をそのときの流体の密度をdo、密度の温度
係数をαとすれば、密度ｄは温度Ｔの関数として
次のようにあらわされる。
ｄ＝do〔１＋α（Ｔ−To）〕
流体の温度は金属パイプからモークを経てコア
に伝わり、コアは流体と同じ温度になる。また流
体通路に印加される計測用磁界の磁束密度Ｂはコ
アの残留磁束密度に比例し、コアの残留磁束密度
の温度係数は流体の密度の温度係数とほゞ同じに
定められているため、この温度係数αとなり、基
準温度Toのときの磁束密度ＢをBoとすれば、 Ｂ＝Bo〔１＋α（Ｔ−To）〕 ……(3) とあらわせる。
に伝わり、コアは流体と同じ温度になる。また流
体通路に印加される計測用磁界の磁束密度Ｂはコ
アの残留磁束密度に比例し、コアの残留磁束密度
の温度係数は流体の密度の温度係数とほゞ同じに
定められているため、この温度係数αとなり、基
準温度Toのときの磁束密度ＢをBoとすれば、 Ｂ＝Bo〔１＋α（Ｔ−To）〕 ……(3) とあらわせる。
また、単位時間に流れる流体の質量をＭとすれ
ば、 Ｖ＝Ｍ／ｄ であるから、(2)式の誘起電圧ｅは ｅ＝DBo〔１＋α（Ｔ−To）〕Ｍ／Sdo〔１＋α（Ｔ＋
To）〕＝DBoM／Sdo となり、質量流量Ｍに比例した値となり、この残
留磁気型電磁流量計は質量流量計として作動す
る。
ば、 Ｖ＝Ｍ／ｄ であるから、(2)式の誘起電圧ｅは ｅ＝DBo〔１＋α（Ｔ−To）〕Ｍ／Sdo〔１＋α（Ｔ＋
To）〕＝DBoM／Sdo となり、質量流量Ｍに比例した値となり、この残
留磁気型電磁流量計は質量流量計として作動す
る。
ロ−３ 実施例
第１図において、１は流体通路を形成する非磁
性体の金属パイプで、その内面に絶縁ライニング
２が施されている。３ａ，３ｂは電極、４ａ，４
ｂはヨーク、５ａ，５ｂは半硬質又は硬質の磁性
材料からなるコアでそれぞれ励磁線輪６ａ，６ｂ
が巻かれている。コーク４ａ，４ｂは磁気回路を
構成する端面が図示のように、金属パイプ１の外
周の一部に隙間のないように密着されている。固
定はコア５ａ，５ｂの各両端に嵌めたナツトにて
行なわれる。
性体の金属パイプで、その内面に絶縁ライニング
２が施されている。３ａ，３ｂは電極、４ａ，４
ｂはヨーク、５ａ，５ｂは半硬質又は硬質の磁性
材料からなるコアでそれぞれ励磁線輪６ａ，６ｂ
が巻かれている。コーク４ａ，４ｂは磁気回路を
構成する端面が図示のように、金属パイプ１の外
周の一部に隙間のないように密着されている。固
定はコア５ａ，５ｂの各両端に嵌めたナツトにて
行なわれる。
７ａ，７ｂは電極３ａ，３ｂを金属パイプ１か
ら電気的に絶縁するとともに、シールするための
パツキンである。
ら電気的に絶縁するとともに、シールするための
パツキンである。
線輪６ａ，６ｂは電子回路８からの励磁電流で
間欠的に励磁され、励磁電流が零の間のコア５
ａ，５ｂの残留磁気により流体通路に印加される
磁界の磁束密度Ｂと流体流量Ｖの積に比例した電
圧が電極３ａ，３ｂに誘起する。
間欠的に励磁され、励磁電流が零の間のコア５
ａ，５ｂの残留磁気により流体通路に印加される
磁界の磁束密度Ｂと流体流量Ｖの積に比例した電
圧が電極３ａ，３ｂに誘起する。
このように線輪に間欠的に励磁電流を流してコ
アを磁化し、励磁電流を断つたあとの残留磁気に
より流体流量を計測するいわゆる残留磁気型電磁
流量計の動作は前記特公昭59−7930号公報で周知
である。
アを磁化し、励磁電流を断つたあとの残留磁気に
より流体流量を計測するいわゆる残留磁気型電磁
流量計の動作は前記特公昭59−7930号公報で周知
である。
この発明では、コア５ａ，５ｂは残留磁束密度
が温度に応じて変化し、しかもその温度係数が流
体の密度の温度係数と等しいか、ほゞ同じ値に定
めたものを使用する。
が温度に応じて変化し、しかもその温度係数が流
体の密度の温度係数と等しいか、ほゞ同じ値に定
めたものを使用する。
このようなコアのＢ−Ｈ曲線を第２図に示す。
図において、ａ，ｂ，ｃ，ｄの各Ｂ−Ｈ曲線
は、それぞれ温度がT1、T2、T3、T4のときのも
ので、各温度はT1＜T2＜T3＜T4の関係にある。
そして各Ｂ−Ｈ曲線の保磁力はHc1、Hc2、Hc3、
Hc4で、保持力の変化量は温度変化に比例する。
直線L1は磁気回路の動作線で、主として磁気回
路の磁気抵抗の大きさと磁性材料の長さや断面積
で決まる傾きを持つ。
は、それぞれ温度がT1、T2、T3、T4のときのも
ので、各温度はT1＜T2＜T3＜T4の関係にある。
そして各Ｂ−Ｈ曲線の保磁力はHc1、Hc2、Hc3、
Hc4で、保持力の変化量は温度変化に比例する。
直線L1は磁気回路の動作線で、主として磁気回
路の磁気抵抗の大きさと磁性材料の長さや断面積
で決まる傾きを持つ。
今、温度T1℃のとき、L1の動作線でL2のHoま
で励磁したあと励磁を止め、次にL3の−Hoまで
励磁を止める。このように交互に逆向きに間欠的
に励磁を繰り返すと、ａのＢ−Ｈ曲線となる。そ
してａのＢ−Ｈ曲線と直線（動作線）L1の交点
の磁束密度が残留磁束密度Braとなる。温度がT2
℃まで上昇し、コアの保持力がHc2になつたとき
に、間欠的にHoと−Hoの励磁を交互に印加する
と、ｂのＢ−Ｈ曲線となり、残留磁束密度はBrb
となる。更に温度がT3、T4℃に上昇し、コアの
保持力がHc3、Hc4になるとＢ−Ｈ曲線はｃ，ｄ
となり、残留磁束密度はBrc、Brdと変化してい
く。そして温度がＴ℃のときの残留磁束密度Br
は Br＝Bra＋Brb−Bra／T2−T1（Ｔ−T1） ……(4) と表わすことができ、その温度係数はこの式の右
辺第２項の（Brb−Brb）／（T2−T1）である。
で励磁したあと励磁を止め、次にL3の−Hoまで
励磁を止める。このように交互に逆向きに間欠的
に励磁を繰り返すと、ａのＢ−Ｈ曲線となる。そ
してａのＢ−Ｈ曲線と直線（動作線）L1の交点
の磁束密度が残留磁束密度Braとなる。温度がT2
℃まで上昇し、コアの保持力がHc2になつたとき
に、間欠的にHoと−Hoの励磁を交互に印加する
と、ｂのＢ−Ｈ曲線となり、残留磁束密度はBrb
となる。更に温度がT3、T4℃に上昇し、コアの
保持力がHc3、Hc4になるとＢ−Ｈ曲線はｃ，ｄ
となり、残留磁束密度はBrc、Brdと変化してい
く。そして温度がＴ℃のときの残留磁束密度Br
は Br＝Bra＋Brb−Bra／T2−T1（Ｔ−T1） ……(4) と表わすことができ、その温度係数はこの式の右
辺第２項の（Brb−Brb）／（T2−T1）である。
この温度係数は、磁性材料を選択して動作線
L1の傾きを変えることにより変えることができ
る。
L1の傾きを変えることにより変えることができ
る。
そして、この温度係数の値を流体の密度の温度
係数である前記αと等しいか、ほゞ同じに定める
ようにコア５ａ，５ｂの材料を選択する。
係数である前記αと等しいか、ほゞ同じに定める
ようにコア５ａ，５ｂの材料を選択する。
なお上記実施例では、コアの材料として第２図
に示すように温度上昇とともに保磁力Hcが大き
くなる材料を用いたが、第３図に示すように、温
度上昇とともに保磁力Hcが温度変化分に比例し
て減少する材料を用いてもよい。この場合は第２
図に比し、動作線L1の傾きを大きくとり、温度
T1＜T2＜T3に対応するＢ−Ｈ曲線ａ，bcの残留
磁束密度がBra＜Brb＜Bicの関係になるように
する。
に示すように温度上昇とともに保磁力Hcが大き
くなる材料を用いたが、第３図に示すように、温
度上昇とともに保磁力Hcが温度変化分に比例し
て減少する材料を用いてもよい。この場合は第２
図に比し、動作線L1の傾きを大きくとり、温度
T1＜T2＜T3に対応するＢ−Ｈ曲線ａ，bcの残留
磁束密度がBra＜Brb＜Bicの関係になるように
する。
こうして残留磁束密度Brの変化分が温度の変
化分に比例して変化するようにでき、更にコアの
磁気特性をを細かく選択して動作線L1の傾きを
変えることで残留磁束密度の温度係数を流体の密
度の温度係数αとほゞ同じに定める。
化分に比例して変化するようにでき、更にコアの
磁気特性をを細かく選択して動作線L1の傾きを
変えることで残留磁束密度の温度係数を流体の密
度の温度係数αとほゞ同じに定める。
ハ 発明の効果
流体とコアの間の熱抵抗が小さいため正確に流
体の温度に応答し、温度に応じて密度が変化する
流体の質量流量を直接計測し、誘起電圧として得
ることができ電磁流量計の優れた利点を生かし、
簡単な構造の質量流量計を実現できる。
体の温度に応答し、温度に応じて密度が変化する
流体の質量流量を直接計測し、誘起電圧として得
ることができ電磁流量計の優れた利点を生かし、
簡単な構造の質量流量計を実現できる。
第１図はこの発明の実施例を説明する一部縦断
面図、第２図は第１図の実施例に用いる磁気回路
の特性を示す図、第３図は別の磁気回路の特性を
示す図である。 １……金属パイプ、３ａ，３ｂ……電極、４
ａ，４ｂ……ヨーク、５ａ，５ｂ……コア、６
ａ，６ｂ……線輪。
面図、第２図は第１図の実施例に用いる磁気回路
の特性を示す図、第３図は別の磁気回路の特性を
示す図である。 １……金属パイプ、３ａ，３ｂ……電極、４
ａ，４ｂ……ヨーク、５ａ，５ｂ……コア、６
ａ，６ｂ……線輪。
Claims (1)
- １ 半硬質または硬質の磁性材料からなるコア
と、このコアを磁化するための間欠的に励磁され
る線輪と、流体通路を形成する金属パイプに前記
コアの残留磁気を導くためのヨークを有する残留
磁気型電磁流量計であつて、前記ヨークはそのヨ
ークの端面が前記金属パイプの外周に隙間なく密
着固定されており、前記コアは残留磁束密度が温
度に応じて変化する特性を有し、残留磁束密度の
温度係数を被測定流体の密度の温度係数とほゞ同
じに定めたことを特徴とする質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7887386A JPS62235526A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7887386A JPS62235526A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 質量流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235526A JPS62235526A (ja) | 1987-10-15 |
| JPH0566970B2 true JPH0566970B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=13673938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7887386A Granted JPS62235526A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62235526A (ja) |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP7887386A patent/JPS62235526A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62235526A (ja) | 1987-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3623357A (en) | Apparatus for measuring the densities of fluids | |
| KR930007156B1 (ko) | 전자 유량계(electromagnetic flowmeter) | |
| US3610040A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| US4186600A (en) | Magnet system for electromagnetic flowmeter | |
| US4358963A (en) | Unitary electromagnetic flowmeter with sealed coils | |
| US4736634A (en) | Magnetic field generating device for electromagnetic flowmeter of residual magnetization type | |
| JP3043087B2 (ja) | 残留磁気式電磁流量計 | |
| US4420982A (en) | Unitary electromagnetic flowmeter with sealed coils | |
| JPH0713584B2 (ja) | 残留磁気型電磁流量計を用いた熱量計 | |
| JPH0566970B2 (ja) | ||
| US4497212A (en) | Flangeless electromagnetic flowmeter | |
| JP2005055276A (ja) | 電磁流量計 | |
| JP3052472B2 (ja) | 電磁流量計の製造方法 | |
| JPH018969Y2 (ja) | ||
| JP2763604B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| SU979872A1 (ru) | Устройство дл измерени уровн ферромагнитных сред | |
| SU1582013A1 (ru) | Ротаметрический преобразователь | |
| JPH02213723A (ja) | 導電性流体用電磁流量計 | |
| JPS63308520A (ja) | 電磁流量計 | |
| JPS597933B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPS62137569A (ja) | 電流センサ | |
| JPS55109915A (en) | Electromagnetic flow meter detector | |
| JPS58131515A (ja) | 電磁流量計 | |
| JPS6030885B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH10227671A (ja) | 電磁流量計の測定管構造及び電磁流量計 |