JPH06229797A - 容量式電磁流量計 - Google Patents
容量式電磁流量計Info
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- JPH06229797A JPH06229797A JP5013211A JP1321193A JPH06229797A JP H06229797 A JPH06229797 A JP H06229797A JP 5013211 A JP5013211 A JP 5013211A JP 1321193 A JP1321193 A JP 1321193A JP H06229797 A JPH06229797 A JP H06229797A
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- magnetic field
- axis
- electromagnetic flowmeter
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/002—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow wherein the flow is in an open channel
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- G—PHYSICS
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
- G01F1/584—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters constructions of electrodes, accessories therefor
-
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- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定流体の流速分布の影響を受けず、開水路
でも水位の変動を受けないように改良した容量式電磁流
量計を提供するにある。 【構成】 少なくとも内面が絶縁性の管路と、この管路
の管軸に直交して測定流体に磁場を印加する励磁手段
と、先の管軸及び先の磁界と直交する方向であって先の
測定流体とは絶縁して先の管路に設けられた一対の検出
電極とを有する容量式電磁流量計において、この検出電
極の管軸方向の電極長を、先の管路の管壁に立つ法線方
向と先の管軸及び先の磁界に直交する軸とでなす角度の
余弦に比例するようにし、或いは自由水面をもつ水路に
おいて検出電極から流出する電流信号を電流／電圧変換
手段を介して電圧信号に変換して取り出すようにしたも
のである。
でも水位の変動を受けないように改良した容量式電磁流
量計を提供するにある。 【構成】 少なくとも内面が絶縁性の管路と、この管路
の管軸に直交して測定流体に磁場を印加する励磁手段
と、先の管軸及び先の磁界と直交する方向であって先の
測定流体とは絶縁して先の管路に設けられた一対の検出
電極とを有する容量式電磁流量計において、この検出電
極の管軸方向の電極長を、先の管路の管壁に立つ法線方
向と先の管軸及び先の磁界に直交する軸とでなす角度の
余弦に比例するようにし、或いは自由水面をもつ水路に
おいて検出電極から流出する電流信号を電流／電圧変換
手段を介して電圧信号に変換して取り出すようにしたも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定流体中に発生する
流量に対応した信号電圧を静電容量を介して検出する容
量式電磁流量計に係り、特に測定流体の流速分布の影響
を受けず、また非満水状態での流量測定が可能なように
改良した容量式電磁流量計に関する。
流量に対応した信号電圧を静電容量を介して検出する容
量式電磁流量計に係り、特に測定流体の流速分布の影響
を受けず、また非満水状態での流量測定が可能なように
改良した容量式電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は流速分布の影響を低減させた従
来の電磁流量計の構成を示す構成図である。この構成
は、特公昭５５−２８３２５号公報「名称：電磁流量
計」で開示されている。以下、この概要について説明す
る。
来の電磁流量計の構成を示す構成図である。この構成
は、特公昭５５−２８３２５号公報「名称：電磁流量
計」で開示されている。以下、この概要について説明す
る。
【０００３】１０は内面が絶縁された管体であり、この
管体１０を挟んで磁石１１、１２が配置され、管体１０
に磁束Φを印加している。この管体１０の絶縁された内
面には複数の電極対（１３ａ、１３ｂ）、（１４ａ、１
４ｂ）、（１５ａ、１５ｂ）、（１６ａ、１６ｂ）、
（１７ａ、１７ｂ）がそれぞれ設けられている。
管体１０を挟んで磁石１１、１２が配置され、管体１０
に磁束Φを印加している。この管体１０の絶縁された内
面には複数の電極対（１３ａ、１３ｂ）、（１４ａ、１
４ｂ）、（１５ａ、１５ｂ）、（１６ａ、１６ｂ）、
（１７ａ、１７ｂ）がそれぞれ設けられている。
【０００４】電極対（１３ａ、１３ｂ）はそれぞれ管体
１０の中央部で直径方向に対向して配置され、電極対
（１４ａ、１４ｂ）と（１５ａ、１５ｂ）は電極対（１
３ａ、１３ｂ）に対してそれぞれ所定間隔をおいて順次
上方に配置され、電極対（１６ａ、１６ｂ）と（１７
ａ、１７ｂ）は電極対（１３ａ、１３ｂ）に対してそれ
ぞれ所定間隔をおいて順次下方に配置されている。
１０の中央部で直径方向に対向して配置され、電極対
（１４ａ、１４ｂ）と（１５ａ、１５ｂ）は電極対（１
３ａ、１３ｂ）に対してそれぞれ所定間隔をおいて順次
上方に配置され、電極対（１６ａ、１６ｂ）と（１７
ａ、１７ｂ）は電極対（１３ａ、１３ｂ）に対してそれ
ぞれ所定間隔をおいて順次下方に配置されている。
【０００５】電極対（１３ａ、１３ｂ）は増幅器１８
に、電極対（１４ａ、１４ｂ）は増幅器１９に、電極対
（１５ａ、１５ｂ）は増幅器２０に、電極対（１６ａ、
１６ｂ）は増幅器２１に、電極対（１７ａ、１７ｂ）は
増幅器２２にそれぞれ接続されている。
に、電極対（１４ａ、１４ｂ）は増幅器１９に、電極対
（１５ａ、１５ｂ）は増幅器２０に、電極対（１６ａ、
１６ｂ）は増幅器２１に、電極対（１７ａ、１７ｂ）は
増幅器２２にそれぞれ接続されている。
【０００６】これらの増幅器１８〜２２の出力は、変換
器２３に入力され、ここでこれらの増幅器１８〜２２の
出力を加算平均して出力端子２４ａ、２４ｂに出力す
る。信号処理装置２５は、これらの増幅器１８〜２２と
変換器２３などで構成されている。
器２３に入力され、ここでこれらの増幅器１８〜２２の
出力を加算平均して出力端子２４ａ、２４ｂに出力す
る。信号処理装置２５は、これらの増幅器１８〜２２と
変換器２３などで構成されている。
【０００７】このように図１１に示す構成では、多数の
電極対を管体１０の半径方向に配置するようにしている
ので、出力端子２４ａ、２４ｂ間には管体１０の各部を
流れる流体の流速を平均化した出力信号が得られる。し
たがって、非軸対称の流速分布であっても、出力端子２
４ａ、２４ｂ間で得られる出力電圧は管体１０内を流れ
る流量に比例したものとなる。
電極対を管体１０の半径方向に配置するようにしている
ので、出力端子２４ａ、２４ｂ間には管体１０の各部を
流れる流体の流速を平均化した出力信号が得られる。し
たがって、非軸対称の流速分布であっても、出力端子２
４ａ、２４ｂ間で得られる出力電圧は管体１０内を流れ
る流量に比例したものとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような電磁流量計は接液した多数の電極を設けなければ
流速分布の影響を十分に小さく抑えることができないの
で、電極の構造が複雑になり、その上、電極からの液漏
れの原因ともなる。さらに、小口径の電磁流量計では、
電極を配置するスペースがないので、現実問題として製
造することが困難となる欠点がある。
ような電磁流量計は接液した多数の電極を設けなければ
流速分布の影響を十分に小さく抑えることができないの
で、電極の構造が複雑になり、その上、電極からの液漏
れの原因ともなる。さらに、小口径の電磁流量計では、
電極を配置するスペースがないので、現実問題として製
造することが困難となる欠点がある。
【０００９】また、信号処理装置側からも、信号電圧を
平均化するために多数の増幅器を内蔵する関係から、コ
ストアップの要因をなすという問題もある。
平均化するために多数の増幅器を内蔵する関係から、コ
ストアップの要因をなすという問題もある。
【００１０】このほか、電極が離散的に配置されている
ので、管体の中が非満水状態、或いは開水路などの場合
には、水面レベルが変動すると検出される信号電圧は離
散信号となり、流量演算の精度に限界が生じる。
ので、管体の中が非満水状態、或いは開水路などの場合
には、水面レベルが変動すると検出される信号電圧は離
散信号となり、流量演算の精度に限界が生じる。
【００１１】また、非満水状態などでは、自由水面の変
動により、離散的に配置された電極が測定流体に接触し
たり、離れたりすることによって、電極表面の電気化学
的な電位変動が極めて大きくなり、大きな指示変動をも
たらす原因となる。
動により、離散的に配置された電極が測定流体に接触し
たり、離れたりすることによって、電極表面の電気化学
的な電位変動が極めて大きくなり、大きな指示変動をも
たらす原因となる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な構成として、第１に、少なくとも内
面が絶縁性の管路と、この管路の管軸に直交して測定流
体に磁場を印加する励磁手段と、先の管軸及び先の磁界
と直交する方向であって先の測定流体とは絶縁して先の
管路に設けられた一対の検出電極とを有する容量式電磁
流量計において、この検出電極の管軸方向の電極長を、
先の管路の管壁に立つ法線方向と先の管軸及び先の磁界
に直交する軸とでなす角度の余弦に比例するようにした
ものである。
解決するための主な構成として、第１に、少なくとも内
面が絶縁性の管路と、この管路の管軸に直交して測定流
体に磁場を印加する励磁手段と、先の管軸及び先の磁界
と直交する方向であって先の測定流体とは絶縁して先の
管路に設けられた一対の検出電極とを有する容量式電磁
流量計において、この検出電極の管軸方向の電極長を、
先の管路の管壁に立つ法線方向と先の管軸及び先の磁界
に直交する軸とでなす角度の余弦に比例するようにした
ものである。
【００１３】第２には、少なくとも内面が絶縁性であっ
て内部に測定流体が流される自由水面を有する水路と、
この自由水面に直交する磁場を印加する励磁手段と、先
の測定流体とは絶縁して先の水路に設けられた一対の検
出電極とを有する容量式電磁流量計において、先の測定
流体の流量に対応して先の検出電極から流出する電流信
号は、電流／電圧変換手段を介して電圧信号に変換され
て取り出されるようにしたものである。
て内部に測定流体が流される自由水面を有する水路と、
この自由水面に直交する磁場を印加する励磁手段と、先
の測定流体とは絶縁して先の水路に設けられた一対の検
出電極とを有する容量式電磁流量計において、先の測定
流体の流量に対応して先の検出電極から流出する電流信
号は、電流／電圧変換手段を介して電圧信号に変換され
て取り出されるようにしたものである。
【００１４】
【作 用】検出電極の管軸方向の電極長を、管路の管壁
に立つ法線方向と管軸及び磁界に直交する軸とでなす角
度の余弦に比例するようにしているので、この検出電極
の各点から流出する電流信号は、管路の管壁に立つ法線
方向と先の管軸及び先の磁界に直交する軸とでなす角度
の余弦で重み付けがされて出力され、この結果として、
流速分布の影響を受けない出力を得ることができる。
に立つ法線方向と管軸及び磁界に直交する軸とでなす角
度の余弦に比例するようにしているので、この検出電極
の各点から流出する電流信号は、管路の管壁に立つ法線
方向と先の管軸及び先の磁界に直交する軸とでなす角度
の余弦で重み付けがされて出力され、この結果として、
流速分布の影響を受けない出力を得ることができる。
【００１５】また、測定流体とは絶縁された検出電極か
ら流出する電流信号を電流／電圧変換手段を介して出力
することにより、水路の中が非満水状態でも正確に流量
信号として検出することができる。
ら流出する電流信号を電流／電圧変換手段を介して出力
することにより、水路の中が非満水状態でも正確に流量
信号として検出することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示す構成図で
ある。３０は測定流体Ｑを流す絶縁性の円筒状の管路で
ある。この管路３０の管軸に沿って平行に均一磁場Ｂが
印加されている。
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示す構成図で
ある。３０は測定流体Ｑを流す絶縁性の円筒状の管路で
ある。この管路３０の管軸に沿って平行に均一磁場Ｂが
印加されている。
【００１７】この管路３０の中央部には、一対の導電性
の検出電極３１、３２が管路３０の管壁に沿って測定流
体Ｑとは絶縁して互に対向して配置されている。そし
て、これらの検出電極３１、３２の管軸方向の長さは、
管路３０の中央断面を横切る線Ｙ−Ｙ´の管軸Ｚ−Ｚ´
と交差する点であって各検出電極の中央を結ぶ線Ｘ−Ｘ
´を基準として管路３０の周面とのなす角θの余弦に比
例するように形成されている。
の検出電極３１、３２が管路３０の管壁に沿って測定流
体Ｑとは絶縁して互に対向して配置されている。そし
て、これらの検出電極３１、３２の管軸方向の長さは、
管路３０の中央断面を横切る線Ｙ−Ｙ´の管軸Ｚ−Ｚ´
と交差する点であって各検出電極の中央を結ぶ線Ｘ−Ｘ
´を基準として管路３０の周面とのなす角θの余弦に比
例するように形成されている。
【００１８】検出電極３１は、非反転入力端（＋）が共
通電位点ＣＯＭに接続され、出力端とコンデンサＣf1を
介して接続された演算増幅器３３の反転入力端（−）に
接続されている。
通電位点ＣＯＭに接続され、出力端とコンデンサＣf1を
介して接続された演算増幅器３３の反転入力端（−）に
接続されている。
【００１９】さらに、検出電極３２も、非反転入力端
（＋）が共通電位点ＣＯＭに接続され、出力端とコンデ
ンサＣf2を介して接続された演算増幅器３４の反転入力
端（−）に接続されている。
（＋）が共通電位点ＣＯＭに接続され、出力端とコンデ
ンサＣf2を介して接続された演算増幅器３４の反転入力
端（−）に接続されている。
【００２０】これ等の演算増幅器３３、３４の出力端
は、それぞれ演算増幅器３５の非反転入力端（＋）と反
転入力端（−）に接続され、演算増幅器３５はこれ等の
出力端に得られる電圧信号の差を演算して出力端３６に
出力する。
は、それぞれ演算増幅器３５の非反転入力端（＋）と反
転入力端（−）に接続され、演算増幅器３５はこれ等の
出力端に得られる電圧信号の差を演算して出力端３６に
出力する。
【００２１】以上の構成において、測定流体Ｑが管路３
０に流れることによって測定流体Ｑ中に発生した起電力
は、絶縁性の管路３０の内壁に沿う測定流体Ｑ中に所定
の電位分布を生じさせるが、この電位分布によって生じ
る合成の信号電圧は管路３０によって形成される静電容
量Ｃw1、Ｃw2を介して各検出電極３１、３２で検出され
る。
０に流れることによって測定流体Ｑ中に発生した起電力
は、絶縁性の管路３０の内壁に沿う測定流体Ｑ中に所定
の電位分布を生じさせるが、この電位分布によって生じ
る合成の信号電圧は管路３０によって形成される静電容
量Ｃw1、Ｃw2を介して各検出電極３１、３２で検出され
る。
【００２２】この場合、各検出電極３１、３２で検出さ
れる信号は、静電容量Ｃw1、Ｃw2が極めて小さい値であ
るので、電流信号として演算増幅器３３、３４に流出
し、演算増幅器３３、３４はこれ等を電圧信号に変換す
る。そして、これ等の電圧信号は演算増幅器３５で差動
演算がなされて出力端３６に出力される。
れる信号は、静電容量Ｃw1、Ｃw2が極めて小さい値であ
るので、電流信号として演算増幅器３３、３４に流出
し、演算増幅器３３、３４はこれ等を電圧信号に変換す
る。そして、これ等の電圧信号は演算増幅器３５で差動
演算がなされて出力端３６に出力される。
【００２３】次に、以上のような構成、動作により管路
３０の内部が、満水状態でなくても、また管路３０の形
状が一部開放された開水路であっても、流速分布の影響
を受けることなく正確に流量測定が可能であることを以
下に説明する。
３０の内部が、満水状態でなくても、また管路３０の形
状が一部開放された開水路であっても、流速分布の影響
を受けることなく正確に流量測定が可能であることを以
下に説明する。
【００２４】先ず、以上の説明の前提として、図２に示
す説明図を用いて以下の説明に都合の良い積分形をベー
スとする電磁流量計の原理について説明する。図２にお
いて、対象とする電磁流量計の管路は管軸（ｚ軸方向）
方向に断面が同一（断面の形状は問わない）であり、管
壁は絶縁性とする。
す説明図を用いて以下の説明に都合の良い積分形をベー
スとする電磁流量計の原理について説明する。図２にお
いて、対象とする電磁流量計の管路は管軸（ｚ軸方向）
方向に断面が同一（断面の形状は問わない）であり、管
壁は絶縁性とする。
【００２５】均一磁界（強度Ｈ0）を管軸に直交するｙ
軸方向に印加し、その範囲はｚ軸方向に長さＬをカバー
するものとする。ｙ軸、ｚ軸に直交してｘ軸をとる。長
さＬと管内壁で囲まれた円筒状の領域が解析の対象であ
る。この領域の円筒状の側面の面積をＳ、断面をそれぞ
れＡ1、Ａ2（面積Ａ）とする。流れはｚ軸方向で、流量
はＱとする。
軸方向に印加し、その範囲はｚ軸方向に長さＬをカバー
するものとする。ｙ軸、ｚ軸に直交してｘ軸をとる。長
さＬと管内壁で囲まれた円筒状の領域が解析の対象であ
る。この領域の円筒状の側面の面積をＳ、断面をそれぞ
れＡ1、Ａ2（面積Ａ）とする。流れはｚ軸方向で、流量
はＱとする。
【００２６】領域内の任意の点においてＭＡＸＷＥＬＬ
の電磁方程式が成立するが、磁界の変化が緩慢であり、
伝導電流に比べて変位電流が無視でき、かつ流体の分
極、電荷の流体による移動、生成、消滅がないときに
は、次式が成立する。 rotＨ＝Ｊ （１） rotＥ＝０ （２）
の電磁方程式が成立するが、磁界の変化が緩慢であり、
伝導電流に比べて変位電流が無視でき、かつ流体の分
極、電荷の流体による移動、生成、消滅がないときに
は、次式が成立する。 rotＨ＝Ｊ （１） rotＥ＝０ （２）
【００２７】但し、Ｈは磁界強度、Ｊは電流密度、Ｅは
電界強度をそれぞれ表わすベクトルである。ここで、導
電率をσ、導磁率をμ、流速ベクトルをｖとすれば、電
流密度Ｊは次式で表わすことができる。 Ｊ＝σ（Ｅ＋μｖ×Ｈ） （３）
電界強度をそれぞれ表わすベクトルである。ここで、導
電率をσ、導磁率をμ、流速ベクトルをｖとすれば、電
流密度Ｊは次式で表わすことができる。 Ｊ＝σ（Ｅ＋μｖ×Ｈ） （３）
【００２８】また、Ｈは一般には、印加磁界Ｈ0と誘導
磁界ｈとの和としてＨ＝Ｈ0＋ｈで表されるが、水など
の電解質を対象流体とする工業用の電磁流量計の通常の
測定条件下ではｈは十分に小さく、これを無視して差し
支えない。
磁界ｈとの和としてＨ＝Ｈ0＋ｈで表されるが、水など
の電解質を対象流体とする工業用の電磁流量計の通常の
測定条件下ではｈは十分に小さく、これを無視して差し
支えない。
【００２９】ｘ軸方向の単位ベクトルをｉxとし、ｉx×
Ｈ0なる場ベクトルにつきＧａｕｓｓの発散定理を適用
すれば、 ∫v div(ｉx×Ｈ0)dv＝∫S、A1、A2 (ｉx×Ｈ0)・ｉn da （４） となる。ここで、左辺の体積積分は領域全体に対して行
い、右辺の面積積分は側面Ｓと両断面Ａ1Ａ2につき行う
ものとし、ｉnは各面上の外向き単位法線ベクトルとす
る。
Ｈ0なる場ベクトルにつきＧａｕｓｓの発散定理を適用
すれば、 ∫v div(ｉx×Ｈ0)dv＝∫S、A1、A2 (ｉx×Ｈ0)・ｉn da （４） となる。ここで、左辺の体積積分は領域全体に対して行
い、右辺の面積積分は側面Ｓと両断面Ａ1Ａ2につき行う
ものとし、ｉnは各面上の外向き単位法線ベクトルとす
る。
【００３０】ベクトル演算の公式により左辺では、 div(ｉx×Ｈ0)＝−ｉx・rotＨ0 右辺では、側面Ｓ上では(ｉx×Ｈ0)とｉnとが直交し、
断面Ａ1、Ａ2上では互に相殺するので、（４）式は、 ｉx・∫v rotＨ0 dv＝０ となる。
断面Ａ1、Ａ2上では互に相殺するので、（４）式は、 ｉx・∫v rotＨ0 dv＝０ となる。
【００３１】この左辺に（１）式、（３）式を代入し
て、 ｉx・∫v σ（Ｅ＋μｖ×Ｈ0）dv＝０ （５） を得る。ここで、（２）式の条件により、Ｅ＝−gradφな
る関係を持つ電位φを導入する。
て、 ｉx・∫v σ（Ｅ＋μｖ×Ｈ0）dv＝０ （５） を得る。ここで、（２）式の条件により、Ｅ＝−gradφな
る関係を持つ電位φを導入する。
【００３２】ベクトル演算公式 ｉx・gradφ＝div(ｉx
φ）を用いると、先ず、（５）式の第１項は、σで除し
て ｉx・∫v Ｅ dv＝−∫v div(ｉxφ）dv となる。
φ）を用いると、先ず、（５）式の第１項は、σで除し
て ｉx・∫v Ｅ dv＝−∫v div(ｉxφ）dv となる。
【００３３】ここで、再び、Ｇａｕｓｓの発散定理を用
いると ｉx・∫v Ｅ dv＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn ds −∫A｛φ（z=0）−φ（z=1）｝ｉx・ｉn da （６） を得る。右辺第２項はｉxとｉnの直交性によりゼロであ
る。
いると ｉx・∫v Ｅ dv＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn ds −∫A｛φ（z=0）−φ（z=1）｝ｉx・ｉn da （６） を得る。右辺第２項はｉxとｉnの直交性によりゼロであ
る。
【００３４】次に、（５）式の第２項は、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝ｉx・0∫L｛∫Aμｖ×Ｈ0 da｝dz （７） となる。ここで、Ｈ0はｙ成分のみを持つので、μｖ×
Ｈ0ベクトルはｘ、ｙ成分に分けて、次のように表わさ
れる。 μｖ×Ｈ0＝−ｉxμｖＨ0ｖz＋ｉzμｖＨ0ｖx
Ｈ0ベクトルはｘ、ｙ成分に分けて、次のように表わさ
れる。 μｖ×Ｈ0＝−ｉxμｖＨ0ｖz＋ｉzμｖＨ0ｖx
【００３５】したがって、（７）式の右辺は座標系の基
本ベクトルの性質により、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝−μＨ0・0∫L｛∫Aｖz da｝d
z となる。ここで、∫Aｖz da＝Ｑは、流速分布の如何に
かかわらずｚ軸方向に変わることはないので、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝−μＨ0ＱＬ （８） となる。
本ベクトルの性質により、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝−μＨ0・0∫L｛∫Aｖz da｝d
z となる。ここで、∫Aｖz da＝Ｑは、流速分布の如何に
かかわらずｚ軸方向に変わることはないので、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝−μＨ0ＱＬ （８） となる。
【００３６】（６）式および（７）式を（５）式に代入
して、 −μＨ0ＱＬ＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn ds （９） を得る。この（９）式が３次元モデルにおける電磁流量
計の基本式である。
して、 −μＨ0ＱＬ＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn ds （９） を得る。この（９）式が３次元モデルにおける電磁流量
計の基本式である。
【００３７】以上の解析において、Ｌを短くして、この
間では流速分布が変化しないものとすれば、（９）式か
らＬを除いて、 −μＨ0Ｑ＝−∫c φ（ｓ）ｉx・ｉn dc （10） なる２次元モデルの基本式が得られる。積分は断面全周
について行う。
間では流速分布が変化しないものとすれば、（９）式か
らＬを除いて、 −μＨ0Ｑ＝−∫c φ（ｓ）ｉx・ｉn dc （10） なる２次元モデルの基本式が得られる。積分は断面全周
について行う。
【００３８】特に、管路が円形断面のときは、ｉx・ｉn
＝COSθであるので、（１０）式は Ｑ＝−（ｒ／Ｂ0）∫c φ（ｓ）COSθ dθ （11） となる。ここで、ｒは管断面の半径、Ｂ0はμＨ0を意味
する。
＝COSθであるので、（１０）式は Ｑ＝−（ｒ／Ｂ0）∫c φ（ｓ）COSθ dθ （11） となる。ここで、ｒは管断面の半径、Ｂ0はμＨ0を意味
する。
【００３９】なお、以上の説明は、管路の中が満水で流
れることを前提として説明したが、基本式の導出過程を
考慮すれば、自由水面を含む非満水流れ、或いは開水路
流れにも適用することが出来る。この場合、磁界を自由
水面に直交するように構成すれば、この部分での電位測
定は必要でなくなる。
れることを前提として説明したが、基本式の導出過程を
考慮すれば、自由水面を含む非満水流れ、或いは開水路
流れにも適用することが出来る。この場合、磁界を自由
水面に直交するように構成すれば、この部分での電位測
定は必要でなくなる。
【００４０】また、以上の解析では、磁界はｙ方向に関
して全て均一であることを前提としているが、磁界がｘ
方向成分を持ち、不均一になっている場合は、次のよう
になる。
して全て均一であることを前提としているが、磁界がｘ
方向成分を持ち、不均一になっている場合は、次のよう
になる。
【００４１】先ず、磁界強度Ｈ0が、ｘ方向成分を有
し、 Ｈ0＝ｉxＨx＋ｉyＨy で表わせるものとする。Ｈx、Ｈyは場所の関数である。
し、 Ｈ0＝ｉxＨx＋ｉyＨy で表わせるものとする。Ｈx、Ｈyは場所の関数である。
【００４２】この場合に、（４）〜（６）式は磁界の違
いには依存しないが、（７）式の右辺のベクトル（μｖ
×Ｈ0）は、この場合には、 μｖ×Ｈ0＝−ｉxμＨyｖz＋ｉyμＨxｖz＋ｉzμ（Ｈy
ｖx−Ｈxｖy） となって、Ｈxを含む項が現れる。
いには依存しないが、（７）式の右辺のベクトル（μｖ
×Ｈ0）は、この場合には、 μｖ×Ｈ0＝−ｉxμＨyｖz＋ｉyμＨxｖz＋ｉzμ（Ｈy
ｖx−Ｈxｖy） となって、Ｈxを含む項が現れる。
【００４３】ｉxとの内積をとって積分すれば、右辺第
１項のみ残り、（７）式の右辺として、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝μ・0∫L｛∫AＨyｖz da｝dz （７）´ が得られる。
１項のみ残り、（７）式の右辺として、 ｉx・∫v μｖ×Ｈ0 dv＝μ・0∫L｛∫AＨyｖz da｝dz （７）´ が得られる。
【００４４】（６）式、（７）´式を（５）式に代入し
て、 μ・0∫L｛∫AＨyｖz da｝dz＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn
ds ここで、Ｌを短くとれは゛、２次元モデルの式として μ∫AＨyｖz da＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn dc を得る。
て、 μ・0∫L｛∫AＨyｖz da｝dz＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn
ds ここで、Ｌを短くとれは゛、２次元モデルの式として μ∫AＨyｖz da＝−∫S φ（ｓ）ｉx・ｉn dc を得る。
【００４５】結局、Ｈxは式から消えて、各点の磁界の
ｙ軸方向成分μＨy（＝Ｂy）が、この点の流速に対する
荷重になる。すなわち、流速分布の影響を少なくするた
めには、磁界のｙ軸方向の均一度があれば良く、ｘ軸方
向の磁界成分の不均一度には無関係となる。
ｙ軸方向成分μＨy（＝Ｂy）が、この点の流速に対する
荷重になる。すなわち、流速分布の影響を少なくするた
めには、磁界のｙ軸方向の均一度があれば良く、ｘ軸方
向の磁界成分の不均一度には無関係となる。
【００４６】次に、簡単のため、（１１）式で示す円形
断面を持つ電磁流量計の基本式をベースとして、図３に
示す説明図を用いて図１に示す実施例の動作について詳
しく説明する。
断面を持つ電磁流量計の基本式をベースとして、図３に
示す説明図を用いて図１に示す実施例の動作について詳
しく説明する。
【００４７】図３（ａ）は説明を判りやすくするために
検出電極３１をｎ分割して模式的に示したものであり、
図３（ｂ）はこれに接続される演算増幅器３３との関係
を示す説明図である。
検出電極３１をｎ分割して模式的に示したものであり、
図３（ｂ）はこれに接続される演算増幅器３３との関係
を示す説明図である。
【００４８】検出電極３１は、実際には導電体で一体に
構成されるが、ここでは検出電極３１は互に絶縁されて
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、…、３１ｎのｎ個に分割され
て絶縁性の管路３０の表面上或いは管壁内に密着固定さ
れているものとしている。これらの検出電極３１ａ〜３
１ｎと測定流体Ｑとの間には、絶縁性の管路３０を介し
てそれぞれ静電容量Ｃwa、Ｃwb、Ｃwc、…、Ｃwnが形成
されている。
構成されるが、ここでは検出電極３１は互に絶縁されて
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、…、３１ｎのｎ個に分割され
て絶縁性の管路３０の表面上或いは管壁内に密着固定さ
れているものとしている。これらの検出電極３１ａ〜３
１ｎと測定流体Ｑとの間には、絶縁性の管路３０を介し
てそれぞれ静電容量Ｃwa、Ｃwb、Ｃwc、…、Ｃwnが形成
されている。
【００４９】検出電極３１ａ〜３１ｎには、それぞれ測
定流体Ｑによってｖa、ｖb、ｖc、…、ｖnなる電圧が誘
起されているので、これ等の誘起された電圧ｖa〜ｖ
nは、小さな値の静電容量Ｃwa、Ｃwb、Ｃwc、…、Ｃwn
で電流信号ｉa、ｉb、ｉc、…、ｉnに変換されたのち、
演算増幅器３３の反転入力端子（−）で加算され、帰還
容量Ｃf1で電圧に再変換されて出力端に出力される。
定流体Ｑによってｖa、ｖb、ｖc、…、ｖnなる電圧が誘
起されているので、これ等の誘起された電圧ｖa〜ｖ
nは、小さな値の静電容量Ｃwa、Ｃwb、Ｃwc、…、Ｃwn
で電流信号ｉa、ｉb、ｉc、…、ｉnに変換されたのち、
演算増幅器３３の反転入力端子（−）で加算され、帰還
容量Ｃf1で電圧に再変換されて出力端に出力される。
【００５０】したがって、演算増幅器３３の出力端に得
られる電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝（Ｃwaｖa＋Ｃwbｖb＋Ｃwcｖc＋…＋Ｃwnｖn）／Ｃf1 ＝i=aΣi=nＣwiｖi／Ｃf1 （12） で与えられる。
られる電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝（Ｃwaｖa＋Ｃwbｖb＋Ｃwcｖc＋…＋Ｃwnｖn）／Ｃf1 ＝i=aΣi=nＣwiｖi／Ｃf1 （12） で与えられる。
【００５１】ところで、静電容量Ｃwiは、検出電極３１
の管路３０のｚ軸方向の長さがCOSθiに比例するように
選定され、円周方向の長さはΔθiであるので、Ｋ0を基
準容量で一定とすれば、 Ｃwi＝Ｋ0COSθi・ｒ・Δθi （13） で表わすことができる。
の管路３０のｚ軸方向の長さがCOSθiに比例するように
選定され、円周方向の長さはΔθiであるので、Ｋ0を基
準容量で一定とすれば、 Ｃwi＝Ｋ0COSθi・ｒ・Δθi （13） で表わすことができる。
【００５２】これを、（１２）式に代入すれば、 Ｖ0＝i=aΣi=nＫ0COSθi・ｒ・Δθiｖi／Ｃf1 ＝（Ｋ0ｒ／Ｃf1）i=aΣi=nｖiCOSθi・Δθi となる。
【００５３】さらに、この分割数ｎを大きくすれば、 Ｖ0＝（Ｋ0ｒ／Ｃf1）∫c φ（ｓ）COSθ dθ （14） を得る。この(14)式に(11)式の関係を代入すると、 Ｖ0＝−Ｋ0Ｂ0Ｑ／Ｃf1 （15） が得られる。
【００５４】この式は流速分布を考慮せずに得られたも
のである。このように、管路３０の内部周面に発生する起
電力に対して、COSθの重み付けをして検出電極３１の全
体から得られる電流信号を加算して出力することによ
り、流速分布の影響を受けずに流量Ｑに比例する電磁流
量計が得られる。
のである。このように、管路３０の内部周面に発生する起
電力に対して、COSθの重み付けをして検出電極３１の全
体から得られる電流信号を加算して出力することによ
り、流速分布の影響を受けずに流量Ｑに比例する電磁流
量計が得られる。
【００５５】以上は、満水管路をベースとして説明した
が、円形管路の内部の一部に空間のある非満水管路（水
路）についても同様に適用することができる。図４はこ
のような電磁流量計の構成を示す斜視図である。
が、円形管路の内部の一部に空間のある非満水管路（水
路）についても同様に適用することができる。図４はこ
のような電磁流量計の構成を示す斜視図である。
【００５６】絶縁性の円形管路３７の外周面にその管軸
方向の長さがＣＯＳθに比例するように電極３８、３９
が形成されており、その内部には一部にしか測定流体Ｑ
が満たされておらず、上部に空間４０が残されている。
方向の長さがＣＯＳθに比例するように電極３８、３９
が形成されており、その内部には一部にしか測定流体Ｑ
が満たされておらず、上部に空間４０が残されている。
【００５７】このような構成でも、図１に示す実施例と
同様に流量信号を電流信号の総和として検出する構成で
あれば、流量に対応した電流信号が図３に示すように得
られる。
同様に流量信号を電流信号の総和として検出する構成で
あれば、流量に対応した電流信号が図３に示すように得
られる。
【００５８】例えば、電極３１ｎが測定流体Ｑに触れて
いない場合には、電圧ｖnはゼロであり、静電容量Ｃwn
もゼロとなるので、この部分インピーダンスは無限大と
なり、電流加算の対象からはずれる。つまり、測定流体
Ｑが存在する部分の起電力のみが電流加算されるので、
満水／非満水に関係なく正しい流量が求められることと
なる。
いない場合には、電圧ｖnはゼロであり、静電容量Ｃwn
もゼロとなるので、この部分インピーダンスは無限大と
なり、電流加算の対象からはずれる。つまり、測定流体
Ｑが存在する部分の起電力のみが電流加算されるので、
満水／非満水に関係なく正しい流量が求められることと
なる。
【００５９】図５は管路の一部が開放された開水路で構
成された電磁流量計の例を示す斜視図である。絶縁性の
Ｕ字形の開水路４１の中には測定流体Ｑが満たされてお
り、この自由水面４２に垂直に磁界Ｂが印加されてい
る。この開水路４１の側面には水路の軸方向に所定の長
さを有する検出電極４３、４４が設けてある。
成された電磁流量計の例を示す斜視図である。絶縁性の
Ｕ字形の開水路４１の中には測定流体Ｑが満たされてお
り、この自由水面４２に垂直に磁界Ｂが印加されてい
る。この開水路４１の側面には水路の軸方向に所定の長
さを有する検出電極４３、４４が設けてある。
【００６０】検出電極４３、４４の水路方向の長さは、
（１０）式を参照して、水路壁に立つ法線と、水路方向
および磁界に直交する軸とのなす角θのＣＯＳに比例す
るように選定すれば良い。
（１０）式を参照して、水路壁に立つ法線と、水路方向
および磁界に直交する軸とのなす角θのＣＯＳに比例す
るように選定すれば良い。
【００６１】図６は開水路の断面形状を台形或いは三角
形に構成した電磁流量計の例を示す断面図である。図６
（ａ）は断面を台形とした絶縁性の水路４５とし、この
側壁に検出電極４６、４７を配置する構成としたもので
ある。この場合の検出電極４６、４７の水路方向の長さ
も図５に示す場合と同様にＣＯＳθに比例するように選
定すれば良い。
形に構成した電磁流量計の例を示す断面図である。図６
（ａ）は断面を台形とした絶縁性の水路４５とし、この
側壁に検出電極４６、４７を配置する構成としたもので
ある。この場合の検出電極４６、４７の水路方向の長さ
も図５に示す場合と同様にＣＯＳθに比例するように選
定すれば良い。
【００６２】図６（ｂ）は断面を三角形とした絶縁性の
水路４８とし、この側壁に検出電極４９、５０を配置す
る構成としたものである。この場合の検出電極４６、４
７の水路方向の長さも図５に示す場合と同様にＣＯＳθ
に比例するように選定すれば良い。
水路４８とし、この側壁に検出電極４９、５０を配置す
る構成としたものである。この場合の検出電極４６、４
７の水路方向の長さも図５に示す場合と同様にＣＯＳθ
に比例するように選定すれば良い。
【００６３】図７は電流入力形の演算増幅器の第１の変
形実施例の構成を示す回路図である。この演算増幅器５
１は図１に示す演算増幅器３３に対応するものであり、
コンデンサＣf1の代わりに抵抗Ｒ1で置き換えたもので
ある。
形実施例の構成を示す回路図である。この演算増幅器５
１は図１に示す演算増幅器３３に対応するものであり、
コンデンサＣf1の代わりに抵抗Ｒ1で置き換えたもので
ある。
【００６４】Ｃ1は検出電極と測定流体Ｑとの間に形成
される静電容量である。測定流体Ｑの中に発生する信号
電圧は静電容量Ｃ1で電流信号に変換され、抵抗Ｒ1を介
して電圧信号に変換されて演算増幅器５１の出力端に電
圧信号として得る。
される静電容量である。測定流体Ｑの中に発生する信号
電圧は静電容量Ｃ1で電流信号に変換され、抵抗Ｒ1を介
して電圧信号に変換されて演算増幅器５１の出力端に電
圧信号として得る。
【００６５】図８は電流入力形の演算増幅器の第２の変
形実施例の構成を示す回路図であり、演算増幅器５２の
帰還回路として抵抗Ｒ2とコンデンサＣ2の並列回路で構
成するようにしたものである。この場合は、入力と出力
との間で位相が変化するので、後段での信号処理に際し
ては位相を配慮する必要がある。
形実施例の構成を示す回路図であり、演算増幅器５２の
帰還回路として抵抗Ｒ2とコンデンサＣ2の並列回路で構
成するようにしたものである。この場合は、入力と出力
との間で位相が変化するので、後段での信号処理に際し
ては位相を配慮する必要がある。
【００６６】図９は電圧入力形の演算増幅器の変形実施
例の構成を示す回路図である。この場合は、演算増幅器
５３の入力側において測定流体Ｑの中に発生した信号電
圧が静電容量Ｃ1で電流信号に変換され、これを抵抗Ｒi
で電圧信号に変換される。この電圧信号を演算増幅器５
３で電圧増幅する構成である。
例の構成を示す回路図である。この場合は、演算増幅器
５３の入力側において測定流体Ｑの中に発生した信号電
圧が静電容量Ｃ1で電流信号に変換され、これを抵抗Ｒi
で電圧信号に変換される。この電圧信号を演算増幅器５
３で電圧増幅する構成である。
【００６７】この電圧入力形の演算増幅器は、管路の中
が満水になるタイプの電磁流量計に対して適用すること
ができる。しかし、開水路のように管路の中が満水にな
らないタイプの電磁流量計に対して用いては正確に流量
を検出することはできない。
が満水になるタイプの電磁流量計に対して適用すること
ができる。しかし、開水路のように管路の中が満水にな
らないタイプの電磁流量計に対して用いては正確に流量
を検出することはできない。
【００６８】なお、以上に示す電磁流量計は、図１０に
示すように、接液抵抗Ｒ0が静電容量Ｃ1に直列に挿入さ
れる構成であり、静電容量Ｃ1のインピーダンスは接液
抵抗Ｒ0に比べて極めて大きいので、接液抵抗Ｒ0の変
化、例えば導電率の影響を受け難い。
示すように、接液抵抗Ｒ0が静電容量Ｃ1に直列に挿入さ
れる構成であり、静電容量Ｃ1のインピーダンスは接液
抵抗Ｒ0に比べて極めて大きいので、接液抵抗Ｒ0の変
化、例えば導電率の影響を受け難い。
【００６９】また、検出電極が測定流体に接触すると、
電気化学的作用により直流電位が発生し、これが変動す
ることにより指示変動をもたらすが、以上に示す電磁流
量計は検出電極が接液しないので、この影響はない。
電気化学的作用により直流電位が発生し、これが変動す
ることにより指示変動をもたらすが、以上に示す電磁流
量計は検出電極が接液しないので、この影響はない。
【００７０】磁界としては、静電容量を介して信号を検
出する関係から、直流磁界以外の磁界であれば、例えば
矩形波状、正弦波状など各種の波形をもつ励磁手段を用
いることができる。
出する関係から、直流磁界以外の磁界であれば、例えば
矩形波状、正弦波状など各種の波形をもつ励磁手段を用
いることができる。
【００７１】以上の各実施例では、管路の軸方向に所定
の関数関係（ＣＯＳθ）をもって検出電極の長さを変化
させるように構成したが、検出電極と測定流体との距離
を同様な関数関係をもって変化させても理論的には流速
分布の影響を受けないようにすることができる。しか
し、管路の厚さをこのような関数関係（ＣＯＳθ）をも
って製作することは実際には困難を伴う。
の関数関係（ＣＯＳθ）をもって検出電極の長さを変化
させるように構成したが、検出電極と測定流体との距離
を同様な関数関係をもって変化させても理論的には流速
分布の影響を受けないようにすることができる。しか
し、管路の厚さをこのような関数関係（ＣＯＳθ）をも
って製作することは実際には困難を伴う。
【００７２】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、第１請求項に記載された発明によれば、流速分布
による誤差を少なくする所定の形状を持つ容量検出形の
検出電極から得られる管路内壁上の電位が荷重平均して
取り出されるので、流速分布の影響の少ない電磁流量計
が実現できる。そして、荷重平均は電極の平板状の形状
により実現するので安いコストで実現できる。また、第
２請求項に記載された発明によれば、開水路の内壁に得
られる信号電位を静電容量を介して電流信号として取り
出す構成であるので、水位の変動に対応した電流信号を
合成することができ、開水路の流量を水位の変動を受け
ずに測定することができる。第３請求項に記載された発
明によれば、電流検出形として受信回路を構成するの
で、管路の内部は満水／非満水に関係なく、しかも流速
の分布に無関係に流量を正確に測定できる。第４請求項
に記載された発明によれば、検出電極の管軸方向の電極
長を、前記水路の管壁に立つ法線方向と前記管軸及び前
記磁界に直交する軸とでなす角度の余弦に比例するよう
にしたので、開水路の流量を水位の変動と共に流速分布
の影響も受けないようにすることができる。第５請求項
に記載された発明によれば、電圧信号として検出するよ
うに受信回路を構成しているので、管路が満水状態なら
ば正しい流量を検出することができる。第６〜第９請求
項に記載された発明によれば、同一の測定原理を用いな
がら、管路或いは水路の形状としては、各種のものを任
意に用いることができるので、測定対象に合わせて応用
でき、応用範囲を拡大することができる。
うに、第１請求項に記載された発明によれば、流速分布
による誤差を少なくする所定の形状を持つ容量検出形の
検出電極から得られる管路内壁上の電位が荷重平均して
取り出されるので、流速分布の影響の少ない電磁流量計
が実現できる。そして、荷重平均は電極の平板状の形状
により実現するので安いコストで実現できる。また、第
２請求項に記載された発明によれば、開水路の内壁に得
られる信号電位を静電容量を介して電流信号として取り
出す構成であるので、水位の変動に対応した電流信号を
合成することができ、開水路の流量を水位の変動を受け
ずに測定することができる。第３請求項に記載された発
明によれば、電流検出形として受信回路を構成するの
で、管路の内部は満水／非満水に関係なく、しかも流速
の分布に無関係に流量を正確に測定できる。第４請求項
に記載された発明によれば、検出電極の管軸方向の電極
長を、前記水路の管壁に立つ法線方向と前記管軸及び前
記磁界に直交する軸とでなす角度の余弦に比例するよう
にしたので、開水路の流量を水位の変動と共に流速分布
の影響も受けないようにすることができる。第５請求項
に記載された発明によれば、電圧信号として検出するよ
うに受信回路を構成しているので、管路が満水状態なら
ば正しい流量を検出することができる。第６〜第９請求
項に記載された発明によれば、同一の測定原理を用いな
がら、管路或いは水路の形状としては、各種のものを任
意に用いることができるので、測定対象に合わせて応用
でき、応用範囲を拡大することができる。
【図１】本発明の１実施例の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施例の動作を説明するための第１
の説明図である。
の説明図である。
【図３】図１に示す実施例の動作を説明するための第２
の説明図である。
の説明図である。
【図４】図１に示す実施例の流量状態を変えたときの動
作を説明する斜視図である。
作を説明する斜視図である。
【図５】図１に示す実施例の管路を開水路としたときの
斜視図である。
斜視図である。
【図６】図１に示す実施例の管路を他の形状の開水路と
したときの斜視図である。
したときの斜視図である。
【図７】図１に示す実施例の増幅器の構成を変えた第１
の変形実施例を示す。
の変形実施例を示す。
【図８】図１に示す実施例の増幅器の構成を変えた第２
の変形実施例を示す。
の変形実施例を示す。
【図９】図１に示す実施例の増幅器の構成を変えた第３
の変形実施例を示す。
の変形実施例を示す。
【図１０】図１に示す実施例の効果を説明する回路図を
示す。
示す。
【図１１】従来の電磁流量計の構成を示す構成図であ
る。
る。
１０ 管体 １１、１２ 磁石 ２３ 変換器 ２５ 信号処理装置 ３０ 管路 ３１、３２ 検出電極 ３３、３４、３５ 演算増幅器 ３７ 円形管路 ４１ 開水路 ４５、４８ 水路
Claims (9)
- 【請求項１】少なくとも内面が絶縁性の管路と、この管
路の管軸に直交して測定流体に磁場を印加する励磁手段
と、前記管軸及び前記磁界と直交する方向であって前記
測定流体とは絶縁して前記管路に設けられた一対の検出
電極とを有する容量式電磁流量計において、 この検出電極の管軸方向の電極長を、前記管路の管壁に
立つ法線方向と前記管軸及び前記磁界に直交する軸とで
なす角度の余弦に比例するようにしたことを特徴とする
容量式電磁流量計。 - 【請求項２】少なくとも内面が絶縁性であって内部に測
定流体が流される自由水面を有する水路と、この自由水
面に直交する磁場を印加する励磁手段と、前記測定流体
とは絶縁して前記水路に設けられた一対の検出電極とを
有する容量式電磁流量計において、 前記測定流体の流量に対応して前記検出電極から流出す
る電流信号は、電流／電圧変換手段を介して電圧信号に
変換されて取り出されることを特徴とする容量式電磁流
量計。 - 【請求項３】前記測定流体の流量に対応して前記検出電
極から流出する電流信号は、電流／電圧変換手段を介し
て電圧信号に変換されて取り出されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の容量式電磁流量計。 - 【請求項４】前記検出電極の管軸方向の電極長を、前記
水路の管壁に立つ法線方向と前記管軸及び前記磁界に直
交する軸とでなす角度の余弦に比例するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の容量式電磁流
量計。 - 【請求項５】前記検出電極に流れる電流信号を電圧信号
に変換する入力抵抗と、この電圧信号を増幅する増幅手
段とを具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の容量式電磁流量計。 - 【請求項６】前記管路は閉管路であってこの閉管路の内
部が満水状態とされたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第３項又は第５項記載の容量式電磁流量計。 - 【請求項７】前記管路は円形閉管路であってこの円形閉
管路の内部が満水状態とされたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第３項又は第５項記載の容量式電磁
流量計。 - 【請求項８】前記管路或いは水路は、周囲が閉じており
この内部が非満水状態とされたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の容量式電磁
流量計。 - 【請求項９】前記水路はその一部が開放された開水路と
して形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
又は第４項記載の容量式電磁流量計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013211A JP3031096B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 容量式電磁流量計 |
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