JPH0572008A - 静電容量式電磁流量計 - Google Patents
静電容量式電磁流量計Info
- Publication number
- JPH0572008A JPH0572008A JP3231493A JP23149391A JPH0572008A JP H0572008 A JPH0572008 A JP H0572008A JP 3231493 A JP3231493 A JP 3231493A JP 23149391 A JP23149391 A JP 23149391A JP H0572008 A JPH0572008 A JP H0572008A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flexible body
- electromagnetic flowmeter
- type electromagnetic
- fluid
- measuring tube
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】静電容量式電磁流量計に於いて、測定管の強度
を落さずに、生産性に優れた面状の電極を形成する。 【構成】被測定流体１を導く、セラミックス等の誘電体
材料から成る測定管２の外側に、複数個の互いに絶縁さ
れた面状の導体を包含する可撓体９を巻き付け接着等の
方法で固定する。該可撓体中の少なくとも１対の面状電
極１０，１０′と前記被測定流体との静電結合により流
体中に発生した起電力を管外に取り出す。また可撓体は
フレキシブルプリントキバンで構成される。 【効果】本発明によれば、壁肉内に電極を形成する必要
が無く均質の測定管が使用でき、外力や熱衝撃に強い電
磁流量計が容易に実現できる。
を落さずに、生産性に優れた面状の電極を形成する。 【構成】被測定流体１を導く、セラミックス等の誘電体
材料から成る測定管２の外側に、複数個の互いに絶縁さ
れた面状の導体を包含する可撓体９を巻き付け接着等の
方法で固定する。該可撓体中の少なくとも１対の面状電
極１０，１０′と前記被測定流体との静電結合により流
体中に発生した起電力を管外に取り出す。また可撓体は
フレキシブルプリントキバンで構成される。 【効果】本発明によれば、壁肉内に電極を形成する必要
が無く均質の測定管が使用でき、外力や熱衝撃に強い電
磁流量計が容易に実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁流量計に係わり、特
に被測定流体中に発生する起電力を静電結合により管外
に取り出す静電容量式電磁流量計の改良に関する。
に被測定流体中に発生する起電力を静電結合により管外
に取り出す静電容量式電磁流量計の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁流量計とは、磁界中にこれと直交す
る方向に被測定流体を導く測定管を配置することによ
り、流体中に流速に比例した起電力が発生し、この電圧
を測定することにより流量を測定するものである。
る方向に被測定流体を導く測定管を配置することによ
り、流体中に流速に比例した起電力が発生し、この電圧
を測定することにより流量を測定するものである。
【０００３】上記、起電力を管外に取り出すために、従
来は測定管の管壁を貫いて、金属などの導体からなる一
対の接液電極を具備していた。（特開昭58−501552号磁
気誘導型流量測定装置用測定値検出器などがある。）こ
の接液電極を有する電磁流量計の場合には、 １．電極部が流体により摩耗又は腐食し易い。
来は測定管の管壁を貫いて、金属などの導体からなる一
対の接液電極を具備していた。（特開昭58−501552号磁
気誘導型流量測定装置用測定値検出器などがある。）こ
の接液電極を有する電磁流量計の場合には、 １．電極部が流体により摩耗又は腐食し易い。
【０００４】２．電極挿入部の管壁より、流体が管外へ
漏れ易い。
漏れ易い。
【０００５】３．電極部に絶縁性の異物が付着すると、
起電力が取り出せなくなる。
起電力が取り出せなくなる。
【０００６】などの欠点があった。
【０００７】上記欠点を除去するために、実開昭58−74
123 号電磁流量計発振器、特開58−222719号容量式電磁
流量計用導管の製造方法、特開昭58−196419号電磁流量
計の測定管の製造方法などの公知例に示された如く、測
定管内に発生した起電力を管外面又は管壁内に設けられ
た面状の導体と流体との静電容量結合を利用して管外へ
信号として取り出す静電容量式電磁流量計が考案され
た、本方式は電極が流体に直接接触していないので前述
の欠点が回避できる。
123 号電磁流量計発振器、特開58−222719号容量式電磁
流量計用導管の製造方法、特開昭58−196419号電磁流量
計の測定管の製造方法などの公知例に示された如く、測
定管内に発生した起電力を管外面又は管壁内に設けられ
た面状の導体と流体との静電容量結合を利用して管外へ
信号として取り出す静電容量式電磁流量計が考案され
た、本方式は電極が流体に直接接触していないので前述
の欠点が回避できる。
【０００８】これ等の公知例は、測定管としてセラミッ
クパイプを用い、そのパイプ壁面内に１対の複数層の面
または網状の導体を埋没させた後パイプを焼成する方法
により、被測定流体と静電結合せる面電極と、該面電極
へのパイプ外面から妨害ノイズ防ぐシールド電極とを形
成している。
クパイプを用い、そのパイプ壁面内に１対の複数層の面
または網状の導体を埋没させた後パイプを焼成する方法
により、被測定流体と静電結合せる面電極と、該面電極
へのパイプ外面から妨害ノイズ防ぐシールド電極とを形
成している。
【０００９】これにより被測定流体中に生じた流速に比
例した起電力を面電極で静電容量結合を介して管外に取
り出し、流速測定を行うものである。
例した起電力を面電極で静電容量結合を介して管外に取
り出し、流速測定を行うものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の公知例の構造では、次の如き欠点があった。
の公知例の構造では、次の如き欠点があった。
【００１１】１．測定管であるセラミックパイプ中に複
数層の導体層を形成する技術が難しい。（セラミックパ
イプを高温焼成（１５００℃〜２０００℃））する際、
導体部とセラミック部の密着性が悪く、剥離や割れが発
生し易く生産性が悪く高価である。
数層の導体層を形成する技術が難しい。（セラミックパ
イプを高温焼成（１５００℃〜２０００℃））する際、
導体部とセラミック部の密着性が悪く、剥離や割れが発
生し易く生産性が悪く高価である。
【００１２】２．パイプ内が均一組織でないため、測定
中にヒートショックが加わると、過大熱応力が発生し割
れ易い。（セラミックは均一組織の測定管であってもヒ
ートショックに弱く、公知例の如く多層構造になると線
膨張率の差から発生応力はより大きくなる。） 本発明の目的は上記欠点をなくし、生産性の良い高信頼
の静電容量式電磁流量計を提供することにある。
中にヒートショックが加わると、過大熱応力が発生し割
れ易い。（セラミックは均一組織の測定管であってもヒ
ートショックに弱く、公知例の如く多層構造になると線
膨張率の差から発生応力はより大きくなる。） 本発明の目的は上記欠点をなくし、生産性の良い高信頼
の静電容量式電磁流量計を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、測定管の外周に複数層の導体部を有する
可撓性の電極を接着などの方法で取り付け、公知例と同
等の機能を得るものであり、測定管は均一の材質からな
るセラミックスやプラスチックスで良く、生産性及び信
頼性向上を図ったものである。
成するために、測定管の外周に複数層の導体部を有する
可撓性の電極を接着などの方法で取り付け、公知例と同
等の機能を得るものであり、測定管は均一の材質からな
るセラミックスやプラスチックスで良く、生産性及び信
頼性向上を図ったものである。
【００１４】
【作用】本発明は、被測定流体を導く測定管を誘導体で
ある均質のセラミックス又はプラスチックスによって形
成し、該測定管の外面に、流体内に発生する流速に比例
した起電力を静電容量結合を介して管外に取り出すため
の１対の導体からなる面電極と、該面電極に外部よりノ
イズ信号が浸入するのを防ぐために、これを絶縁層を介
して覆う１対のシールド電極とを包む複数層の導体部を
有する可撓性のある電極体（以後可撓体）を巻き付け、
接着などの方法により測定管に固定する。上記により、
磁界内の磁束と直交して配置した測定管中を流れる被測
定流体内に誘起された流速に比例した電圧を、一対の面
電極と流体との静電容量結合を介して管外に取り出し、
演算し流量を測定するものである。
ある均質のセラミックス又はプラスチックスによって形
成し、該測定管の外面に、流体内に発生する流速に比例
した起電力を静電容量結合を介して管外に取り出すため
の１対の導体からなる面電極と、該面電極に外部よりノ
イズ信号が浸入するのを防ぐために、これを絶縁層を介
して覆う１対のシールド電極とを包む複数層の導体部を
有する可撓性のある電極体（以後可撓体）を巻き付け、
接着などの方法により測定管に固定する。上記により、
磁界内の磁束と直交して配置した測定管中を流れる被測
定流体内に誘起された流速に比例した電圧を、一対の面
電極と流体との静電容量結合を介して管外に取り出し、
演算し流量を測定するものである。
【００１５】この時、複数層の導体部を包含する可撓体
は多層のフレキシブルプリント基板で構成すると配線部
まで同時形成できるので、構成が簡単となり効率的であ
る。また、面電極を測定管の外面に印刷などの方法で形
成して、シールド電極をフレキシブルプリント基板にし
ても良く、または両電極を各々単層のフレキシブルプリ
ント基板で製作し、測定管の外周に重ねて巻き付けても
類似した効果が期待できる。
は多層のフレキシブルプリント基板で構成すると配線部
まで同時形成できるので、構成が簡単となり効率的であ
る。また、面電極を測定管の外面に印刷などの方法で形
成して、シールド電極をフレキシブルプリント基板にし
ても良く、または両電極を各々単層のフレキシブルプリ
ント基板で製作し、測定管の外周に重ねて巻き付けても
類似した効果が期待できる。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を図１，図２に於いて説
明する。
明する。
【００１７】先ず、図２に於いて静電容量式電磁流量計
の動作原理を説明する。被測定流体１を導く測定管２
は、励磁コイル３により発生しコア４に導かれたほぼ平
行なる磁界５と直交するよう配置されている。
の動作原理を説明する。被測定流体１を導く測定管２
は、励磁コイル３により発生しコア４に導かれたほぼ平
行なる磁界５と直交するよう配置されている。
【００１８】一方、前記測定管の対向せる両側外面には
１対の面電極６が形成されている。また、該面電極は演
算制御部７に電気的に接続されている。
１対の面電極６が形成されている。また、該面電極は演
算制御部７に電気的に接続されている。
【００１９】上記構成に於いて、測定管２内に被測定流
体１が流れる（すなわち、磁界と直交する方向に導電性
流体が移動する）と、被測定流体１中には、その移動速
度（流速）に比例した起電力Ｅが発生する。この時起電
力Ｅはフレミングの法則により磁束密度，流速及び測定
管径の積に比例する。
体１が流れる（すなわち、磁界と直交する方向に導電性
流体が移動する）と、被測定流体１中には、その移動速
度（流速）に比例した起電力Ｅが発生する。この時起電
力Ｅはフレミングの法則により磁束密度，流速及び測定
管径の積に比例する。
【００２０】前記面電極６は、誘導体からなる測定管２
の管壁を介して被測定流体と対向し、静電容量結合され
ており流体内部に発生した起電力を電気的に取り出す働
を持っている。
の管壁を介して被測定流体と対向し、静電容量結合され
ており流体内部に発生した起電力を電気的に取り出す働
を持っている。
【００２１】取り出された起電力Ｅは、演算制御部７に
伝達され、流量信号に変換され表示あるいは、電気信号
として出力されるものである。
伝達され、流量信号に変換され表示あるいは、電気信号
として出力されるものである。
【００２２】次に図１に於いて、本発明の要部構造につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２３】図１は図２に示した測定管２と面電極６部
分の構造を示す斜視図である。図２と同様に、セラミッ
クスやプラスチック，硝子などの誘電体から成る測定管
２は磁界と直交するように配置され、その内部には導電
性の被測定流体１が流れている。この時、図１で説明し
た如く、被測定流体内には流速に比例した電圧が誘起さ
れる。
分の構造を示す斜視図である。図２と同様に、セラミッ
クスやプラスチック，硝子などの誘電体から成る測定管
２は磁界と直交するように配置され、その内部には導電
性の被測定流体１が流れている。この時、図１で説明し
た如く、被測定流体内には流速に比例した電圧が誘起さ
れる。
【００２４】一方、測定管２の外周面には１層または複
数層の互いに絶縁された複数個の面状導体８を有する可
撓体９が巻き着けられ、接着などの方法で保持されてい
る。該可撓体は１枚又は複数枚の多層のフレキシブルプ
リントキバン又は単層のフレキシブルプリントキバンの
重ね合わせなどにより実現されている。絶縁層の材質と
しては耐熱性の優れたポリイミド樹脂などが適してい
る。
数層の互いに絶縁された複数個の面状導体８を有する可
撓体９が巻き着けられ、接着などの方法で保持されてい
る。該可撓体は１枚又は複数枚の多層のフレキシブルプ
リントキバン又は単層のフレキシブルプリントキバンの
重ね合わせなどにより実現されている。絶縁層の材質と
しては耐熱性の優れたポリイミド樹脂などが適してい
る。
【００２５】また、該可撓体９中の少なくとも１対の導
電層からなる面状電極１０，１０′は、ほぼ同一の形状
及び面積を有し、被測定流体に対し対称的に対向するよ
う保持されている。一方該面状電極１０，１０′の外面
には絶縁層を介して他の１個又は複数個の導電層からな
るシールド電極１１，１１′を有しており、面状電極１
０，１０′の表面の一部又は全部を覆っている。このシ
ールド電極の働きは、外部より面状電極１０，１０′に
電気的ノイズが侵入するのを防止するものである。
電層からなる面状電極１０，１０′は、ほぼ同一の形状
及び面積を有し、被測定流体に対し対称的に対向するよ
う保持されている。一方該面状電極１０，１０′の外面
には絶縁層を介して他の１個又は複数個の導電層からな
るシールド電極１１，１１′を有しており、面状電極１
０，１０′の表面の一部又は全部を覆っている。このシ
ールド電極の働きは、外部より面状電極１０，１０′に
電気的ノイズが侵入するのを防止するものである。
【００２６】本実施例では、被測定流体１中に誘起され
る起電力は、流体と面状電極との静電容量結合を介して
管外へ取り出される方式のため、演算制御部７から見た
信号源インピーダンスは非常に高く、そのため面状電極
１０，１０′は電気的に充分にシールドされている必要
がある。
る起電力は、流体と面状電極との静電容量結合を介して
管外へ取り出される方式のため、演算制御部７から見た
信号源インピーダンスは非常に高く、そのため面状電極
１０，１０′は電気的に充分にシールドされている必要
がある。
【００２７】また、前述の面状電極やシールド電極を構
成する複数個の導体層の一部は配線容易なる位置まで可
撓体９中を延長されている。更に、その先端は、演算制
御部７への端子へ直接あるいは間接的に接続されてい
る。
成する複数個の導体層の一部は配線容易なる位置まで可
撓体９中を延長されている。更に、その先端は、演算制
御部７への端子へ直接あるいは間接的に接続されてい
る。
【００２８】前述の可撓体９の取付けは前述の如く接着
でも良いが、他の方法として両面粘着テープなどによる
粘着，ねじやばねによる機械的な固定法がある。何れの
方法でも、たるみなく測定管外周面に密着する方法が選
択されるべきである。
でも良いが、他の方法として両面粘着テープなどによる
粘着，ねじやばねによる機械的な固定法がある。何れの
方法でも、たるみなく測定管外周面に密着する方法が選
択されるべきである。
【００２９】また、複数層の導体の内側の１層（例え
ば、面状電極部）を測定管の外周面に直接導体層を形成
し、その外側の導体層（例えば、シールド電極部）を可
撓体９中に形成して測定管に巻きつけても実現できる。
ば、面状電極部）を測定管の外周面に直接導体層を形成
し、その外側の導体層（例えば、シールド電極部）を可
撓体９中に形成して測定管に巻きつけても実現できる。
【００３０】本実施例によれば、各公知例の如く、測定
管中のセラミック壁中に、導体層を形成する必要がなく
なるので、均質の部材で測定管を形成することができ、
しかも、該測定管の外周に可撓体を巻き付ける方式なの
で、測定管の外力や熱衝撃に対する強度が大きい。
管中のセラミック壁中に、導体層を形成する必要がなく
なるので、均質の部材で測定管を形成することができ、
しかも、該測定管の外周に可撓体を巻き付ける方式なの
で、測定管の外力や熱衝撃に対する強度が大きい。
【００３１】可撓体をフレキシブルプリントキバンで構
成すれば、導体層の寸法精度が高い上、測定管への取付
及び配線も容易となり、更に電極などの導体がポリイミ
ドなどの絶縁層で覆れているので腐食にも強い。
成すれば、導体層の寸法精度が高い上、測定管への取付
及び配線も容易となり、更に電極などの導体がポリイミ
ドなどの絶縁層で覆れているので腐食にも強い。
【００３２】また、測定管の材質に対する自由度も高く
なり、塩化ビニールや硬質ゴム、硝子などの配管の一部
に、可撓体と励磁コイルを配置すれば、容易に静電容量
式電磁流量計の検出部を構成できる。
なり、塩化ビニールや硬質ゴム、硝子などの配管の一部
に、可撓体と励磁コイルを配置すれば、容易に静電容量
式電磁流量計の検出部を構成できる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。
【００３４】１．測定管内に導体層を形成する必要がな
いので、均質の材質の測定管が使用でき、外力や熱衝撃
に強い電磁流量計が提供できる。
いので、均質の材質の測定管が使用でき、外力や熱衝撃
に強い電磁流量計が提供できる。
【００３５】２．測定管の外周に可撓体を巻き付けるこ
とにより、容易にシールド付面状電極が形成でき作業効
率が良く安価である。
とにより、容易にシールド付面状電極が形成でき作業効
率が良く安価である。
【００３６】３．導体層の絶縁層の形状及び寸法が高精
度に実現できるので、高精度の電磁流量計が実現でき
る。
度に実現できるので、高精度の電磁流量計が実現でき
る。
【００３７】４．測定管は、誘電率が安定した管であれ
ば良く、セラミック以外の材質の配管にも使用できる。
ば良く、セラミック以外の材質の配管にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要部構成斜視図である。
【図２】静電容量式電磁流量計の動作原理図である。
１…被測定流体、２…測定管、３…励磁コイル、６…面
電極、７…演算制御部、８…面状導体、９…可撓体、１
０，１０′…面状電極、１１，１１′…シールド電極。
電極、７…演算制御部、８…面状導体、９…可撓体、１
０，１０′…面状電極、１１，１１′…シールド電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 創造 茨城県勝田市堀口字長久保832番地２ 日 立計測エンジニアリング株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】磁界中に配置された測定管中を流れる導電
性を有する被測定流体中に誘起される起電力を、該被測
定流体に接液せずに対向させる様配置された面状電極と
の静電結合によって管外に電気信号として取り出し、演
算することにより流量を測定する電磁流量計に於いて、
前記面状電極を包含する可撓体を前記測定管の外周面に
巻き付け固定したことを特徴とする静電容量式電磁流量
計。 - 【請求項２】請求項１に於いて、可撓体は、多層の導体
部を有するフレキシブルプリントキバンにより成ること
を特徴とする静電容量式電磁流量計。 - 【請求項３】請求項１に於いて、可撓体は、単層の導体
部を有するフレキシブルプリントキバンを複数枚重ねた
ことを特徴とする静電容量式電磁流量計。 - 【請求項４】請求項１に於いて、可撓体は、測定管の外
周面に接着又は粘着などの方法で固定されていることを
特徴とする静電容量式電磁流量計。 - 【請求項５】請求項１に於いて、可撓体は、少なくとも
１対の面状電極とこれを絶縁層を介して覆う１個又は複
数個のシールド電極を包含することを特徴とする静電容
量式電磁流量計。 - 【請求項６】請求項１に於いて、面状電極は測定管外周
面に形成し、可撓体にはこれを覆うシールド電極のみを
形成したことを特徴とする静電容量式電磁流量計。 - 【請求項７】請求項１に於いて、可撓体は、その内部の
各導体と電気的に接続された配線部分を包含することを
特徴とする静電容量式電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231493A JPH0572008A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 静電容量式電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231493A JPH0572008A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 静電容量式電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572008A true JPH0572008A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16924357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231493A Pending JPH0572008A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 静電容量式電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572008A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08271301A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Chichibu Onoda Cement Corp | 粉粒体の流量測定装置 |
| WO2005093376A3 (de) * | 2004-03-22 | 2006-01-19 | Flowtec Ag | Vorrichtung zum messen und/oder überwachen des durchflusses eines messmediums |
| DE102009016926A1 (de) | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Smc Kabushiki Kaisha | Elektromagnetischer Strömungsmesser |
| JP2020186933A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | アズビル株式会社 | 容量式電磁流量計 |
| JP2020204432A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | 三菱電機株式会社 | 冷媒漏洩検知装置、冷媒漏洩検知システム及び冷媒漏洩検知方法 |
| CN112414480A (zh) * | 2019-08-23 | 2021-02-26 | 阿自倍尔株式会社 | 电磁流量计 |
| GB2604880A (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-21 | Flodatix Ltd | Apparatus for monitoring fluid flow in a pipe using electromagnetic velocity tomography |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231493A patent/JPH0572008A/ja active Pending
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