JPH0637291Y2 - 流量発信器 - Google Patents
流量発信器Info
- Publication number
- JPH0637291Y2 JPH0637291Y2 JP1989022817U JP2281789U JPH0637291Y2 JP H0637291 Y2 JPH0637291 Y2 JP H0637291Y2 JP 1989022817 U JP1989022817 U JP 1989022817U JP 2281789 U JP2281789 U JP 2281789U JP H0637291 Y2 JPH0637291 Y2 JP H0637291Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmitter
- flow rate
- magnet
- rotor
- magnetic
- 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
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、容積流量計の流量発信器、より詳細には、回
転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パ
ルスを発信するアモルファス磁気センサを用いた流量発
信器に関する。
転子端面に埋設された発信磁石の磁束に感応して流量パ
ルスを発信するアモルファス磁気センサを用いた流量発
信器に関する。
従来技術 容積流量計は、周知のように、被測流体を導入排出する
流路を有する本体内に穿設された流量室内において、回
転可能に軸承された回転子を有し、該回転子と軽量室と
の空間により排除される流体量を基準量とし、回転子の
回転数に比例した流量を計測するものである。回転子の
回転は機械的には減速歯車を介して表示されるが、電気
的には、回転位置検出器により信号変換されている。回
転子の回転を直接検出する方式のものには、光学式また
は磁電変換する無接触のセンサが多用されている。光学
式のものには回転子の端面に貼着された光反射体と該光
反射体に投光し反射された反射光を光電変換する光源、
光センサとで構成される光反射方式のものと、回転子の
回転軸に平行して、該回転子を貫通する貫通孔を穿孔
し、該回転子の回転により断続される光信号を求める光
源、光センサとで構成される光透過等式のものとがあ
る。しかし、光学式のものは被測流体が透光性のものに
限られることから使用範囲が限定される。これに対して
磁電変換式のものは、流体の制限は極めて少ないため、
多くの容積流量計においては磁電変換式のものが用いら
れている。磁電変換式のものは回転子に埋設された発信
磁石の磁石に応動するホール素子、磁気抵抗素子等の磁
気センサが用いられている。
流路を有する本体内に穿設された流量室内において、回
転可能に軸承された回転子を有し、該回転子と軽量室と
の空間により排除される流体量を基準量とし、回転子の
回転数に比例した流量を計測するものである。回転子の
回転は機械的には減速歯車を介して表示されるが、電気
的には、回転位置検出器により信号変換されている。回
転子の回転を直接検出する方式のものには、光学式また
は磁電変換する無接触のセンサが多用されている。光学
式のものには回転子の端面に貼着された光反射体と該光
反射体に投光し反射された反射光を光電変換する光源、
光センサとで構成される光反射方式のものと、回転子の
回転軸に平行して、該回転子を貫通する貫通孔を穿孔
し、該回転子の回転により断続される光信号を求める光
源、光センサとで構成される光透過等式のものとがあ
る。しかし、光学式のものは被測流体が透光性のものに
限られることから使用範囲が限定される。これに対して
磁電変換式のものは、流体の制限は極めて少ないため、
多くの容積流量計においては磁電変換式のものが用いら
れている。磁電変換式のものは回転子に埋設された発信
磁石の磁石に応動するホール素子、磁気抵抗素子等の磁
気センサが用いられている。
従来技術の問題点 磁電変換式のものも、磁性流体等、発信磁石の磁束分布
に影響を及ぼすものとか、磁気センサの使用温度範囲を
越す流体の計測には、適用できないということはいうま
でもないことであるが、この種の磁気センサの使用温度
範囲は比較的低く、80〜100℃が限界であり、直接的に
回転子の回転を検出することはできないという問題があ
り、更には、必ずセンサ電源を準備しなければならな
い。この点は光学式のものも同様であるが、長期間に亘
り、簡易な手段での流体計測、例えば、水道水、都市ガ
ス等を電池電源により積算流量を求める場合等において
はセンサ用電源を装備することはコスト高を招き、応用
範囲を限定するものとなる。
に影響を及ぼすものとか、磁気センサの使用温度範囲を
越す流体の計測には、適用できないということはいうま
でもないことであるが、この種の磁気センサの使用温度
範囲は比較的低く、80〜100℃が限界であり、直接的に
回転子の回転を検出することはできないという問題があ
り、更には、必ずセンサ電源を準備しなければならな
い。この点は光学式のものも同様であるが、長期間に亘
り、簡易な手段での流体計測、例えば、水道水、都市ガ
ス等を電池電源により積算流量を求める場合等において
はセンサ用電源を装備することはコスト高を招き、応用
範囲を限定するものとなる。
問題点解決のための手段 本考案は叙上の問題点に鑑みなされたもので、電源なし
で回転子の回転に応じて流量計のパルスを発信し、且つ
高感度で高温の流体計測を可能とする流量発信器を提供
するもので、被測流体を導入排出する流路を有する流量
室内に流量に比例して回転する非磁性材の回転子端面に
発信磁石を埋設し、該発信磁石に対向して配設した磁気
センサより前記回転子の回転に応じて流量信号を発信す
るものであって、該磁気センサはアモルファス金属繊維
と該アモルファス金属繊維上に巻回したコイルとで構成
し流量信号を磁気センサのバルクハウゼン効果によりコ
イルに発生する電圧パルスとした流量発信器とするもの
である。
で回転子の回転に応じて流量計のパルスを発信し、且つ
高感度で高温の流体計測を可能とする流量発信器を提供
するもので、被測流体を導入排出する流路を有する流量
室内に流量に比例して回転する非磁性材の回転子端面に
発信磁石を埋設し、該発信磁石に対向して配設した磁気
センサより前記回転子の回転に応じて流量信号を発信す
るものであって、該磁気センサはアモルファス金属繊維
と該アモルファス金属繊維上に巻回したコイルとで構成
し流量信号を磁気センサのバルクハウゼン効果によりコ
イルに発生する電圧パルスとした流量発信器とするもの
である。
実施例 アモルファス金属は溶融した金属を1000℃/m秒といった
高速で急冷凝固して得られるもので、薄板状、細線、粒
末等のものが得られている。金属の溶融状、即ち、分子
運動が激しい状態で急冷され固化されることにより金属
結晶することなく非晶質となるもので、結晶粒界がな
く、均質であり、合金を作り易いことから、機械的特
性、耐食性、磁気特性に優れたものが得られている。特
に、Fe-Si-B系のアモルファス繊維（以後AMFと呼ぶ）は
第８図に示すごとく保持力Hcが0.40e（エールステッ
ド）と小さく磁気ヒステリシス曲線は角形特性を有して
いるので、磁界の強さが0.40eを越えるときに、磁気ヒ
ステリシス曲線に従って磁束密度の急激な変化、即ち、
バルクハウゼンジャンプが生ずる。この効果を利用して
第７図に示すような磁気センサＡが作られている。該磁
気センサＡは第７図に図示するように１本または複数本
のAMFを束状にした感磁体１にコイル２を巻回し非磁性
体のケース３で被覆し保護したものであり、出力はコイ
ル２の端子2a、2bより出力される。即ち、図において、
ケース３の端面3aに磁石を近接させるとAMFは保磁力±H
cを超えて磁束密度が|2Bm|に瞬時変化するバルクハウゼ
ンジャンプを生じ、この磁束密度の変化はコイル２に電
圧を発生させる。
高速で急冷凝固して得られるもので、薄板状、細線、粒
末等のものが得られている。金属の溶融状、即ち、分子
運動が激しい状態で急冷され固化されることにより金属
結晶することなく非晶質となるもので、結晶粒界がな
く、均質であり、合金を作り易いことから、機械的特
性、耐食性、磁気特性に優れたものが得られている。特
に、Fe-Si-B系のアモルファス繊維（以後AMFと呼ぶ）は
第８図に示すごとく保持力Hcが0.40e（エールステッ
ド）と小さく磁気ヒステリシス曲線は角形特性を有して
いるので、磁界の強さが0.40eを越えるときに、磁気ヒ
ステリシス曲線に従って磁束密度の急激な変化、即ち、
バルクハウゼンジャンプが生ずる。この効果を利用して
第７図に示すような磁気センサＡが作られている。該磁
気センサＡは第７図に図示するように１本または複数本
のAMFを束状にした感磁体１にコイル２を巻回し非磁性
体のケース３で被覆し保護したものであり、出力はコイ
ル２の端子2a、2bより出力される。即ち、図において、
ケース３の端面3aに磁石を近接させるとAMFは保磁力±H
cを超えて磁束密度が|2Bm|に瞬時変化するバルクハウゼ
ンジャンプを生じ、この磁束密度の変化はコイル２に電
圧を発生させる。
第９図は、前記AMF磁気センサＡを装着した容積流量計
で、流入口４、流出口５を有し、計量室９を設けた外筐
６内で軸7a、8aを軸として噛合する一対の非円形歯車
７、８（以降、単に回転子７、８と呼ぶ）が配設されて
いる。該回転子７、８は流入口４、流出口５間の圧力差
により回転駆動され、図に示した矢標Ｑの流れにおいて
はＲ方向に回転する。流量は、回転子７、８の回転に比
例しており、流量は回転子７又は８の回転を検知するこ
とにより計測される。
で、流入口４、流出口５を有し、計量室９を設けた外筐
６内で軸7a、8aを軸として噛合する一対の非円形歯車
７、８（以降、単に回転子７、８と呼ぶ）が配設されて
いる。該回転子７、８は流入口４、流出口５間の圧力差
により回転駆動され、図に示した矢標Ｑの流れにおいて
はＲ方向に回転する。流量は、回転子７、８の回転に比
例しており、流量は回転子７又は８の回転を検知するこ
とにより計測される。
第１図〜第２図は本考案の実施例を示す図であり、回転
子７、８は第９図においてのものと同様の噛合回転する
ものであり、これらには同一の符号を付し、その他外筐
６等、他の構成は省略した。また、磁気センサＡもその
ままの符号で示す。第１図は基本的な構成を示すもの
で、同図は、一方の回転子７の端面で軸7aと同心な円と
非円形歯車の長径との交点の位置に発信磁石91、92を端
面と同一面となるように埋設したものを示し、発信磁石
91の露出面はＮ極で黒丸、発信磁石92の露出面はＳ極で
白丸で示す。磁気センサＡは回転子７、８の回転により
発信磁石91、92と対向する位置に外筐６等に介装され
る。回転子７の１回転当り２パルスの流量信号が発信さ
れる。
子７、８は第９図においてのものと同様の噛合回転する
ものであり、これらには同一の符号を付し、その他外筐
６等、他の構成は省略した。また、磁気センサＡもその
ままの符号で示す。第１図は基本的な構成を示すもの
で、同図は、一方の回転子７の端面で軸7aと同心な円と
非円形歯車の長径との交点の位置に発信磁石91、92を端
面と同一面となるように埋設したものを示し、発信磁石
91の露出面はＮ極で黒丸、発信磁石92の露出面はＳ極で
白丸で示す。磁気センサＡは回転子７、８の回転により
発信磁石91、92と対向する位置に外筐６等に介装され
る。回転子７の１回転当り２パルスの流量信号が発信さ
れる。
第２図は他の実施例で、回転子７に同極Ｎの発信磁石91
a、91bを、回転子８にＳ極の発信磁石92a、92bを各々軸
7a、8aと同心円で、長径との交点に埋設するもので、１
回転当り４パルスの流量信号が発信され、第１図の倍の
分解能のパルスが得られる。
a、91bを、回転子８にＳ極の発信磁石92a、92bを各々軸
7a、8aと同心円で、長径との交点に埋設するもので、１
回転当り４パルスの流量信号が発信され、第１図の倍の
分解能のパルスが得られる。
第３図は他の実施例で、第１図の回転子７において、発
信磁石91、92と、磁気センサＡとの間に高透磁率の例え
ばパーマロイ等の継鉄10を配置するもので、被測流体が
高温で磁気センサＡの使用温度を越える場合に用いられ
る。発信磁石91、92から磁気センサＡに達するまでに継
鉄10部で漏洩磁束により減磁するので、継鉄10の径は発
信磁石91、92外径よりも大きくして磁気抵抗を小さく
し、磁気センサＡ側で狭小端10aを形成している。
信磁石91、92と、磁気センサＡとの間に高透磁率の例え
ばパーマロイ等の継鉄10を配置するもので、被測流体が
高温で磁気センサＡの使用温度を越える場合に用いられ
る。発信磁石91、92から磁気センサＡに達するまでに継
鉄10部で漏洩磁束により減磁するので、継鉄10の径は発
信磁石91、92外径よりも大きくして磁気抵抗を小さく
し、磁気センサＡ側で狭小端10aを形成している。
第４図は他の実施例で、この実施例は、一方の回転子７
の端面に軸7aと同心に環状磁石93を同一面となるように
埋設したもので、環状磁石93は周上に複数の磁石が交互
に異極が配列するように着磁され、１回転当りの発信パ
ルスの増大を計ったものである。
の端面に軸7aと同心に環状磁石93を同一面となるように
埋設したもので、環状磁石93は周上に複数の磁石が交互
に異極が配列するように着磁され、１回転当りの発信パ
ルスの増大を計ったものである。
第５図、第６図は、第４図の場合と同様の目的で１回転
当りの発信パルス数を増加するもので、発信磁石に対し
て、磁気センサＡの数を複数としている。
当りの発信パルス数を増加するもので、発信磁石に対し
て、磁気センサＡの数を複数としている。
第５図は、回転子７にＮ極の発信磁石91を埋設し、該発
信磁石91の回転軌道上に複数の磁気センサA1,A2,A3,…,
Anを配置している。94は円形磁石で発信磁石91の回転軌
跡とほぼ等しい外径をもち対向する磁極は発信磁石91と
異なるＳ極となっている。
信磁石91の回転軌道上に複数の磁気センサA1,A2,A3,…,
Anを配置している。94は円形磁石で発信磁石91の回転軌
跡とほぼ等しい外径をもち対向する磁極は発信磁石91と
異なるＳ極となっている。
第６図は、第１図の回転子７の発信磁石91、92の回転円
と対向して磁気センサA1,A2,A3,…,Anを配置したもので
いる。磁気センサＡは高感度であるから発信磁石を小形
なものでよく、端子2a、2bには無電源で流量パルスが得
られる。
と対向して磁気センサA1,A2,A3,…,Anを配置したもので
いる。磁気センサＡは高感度であるから発信磁石を小形
なものでよく、端子2a、2bには無電源で流量パルスが得
られる。
効果 叙上の如く、本考案の流量発信器によると、電源なしで
流量パルスを発信し、しかも高感度であるから簡易であ
り小形の発信磁石でも充分な感度が得られるので、軽量
の回転子とすることができ、高精度の流量計を安価に提
供できる。また、高温特性も優れているので被計測流体
の範囲も拡大される。
流量パルスを発信し、しかも高感度であるから簡易であ
り小形の発信磁石でも充分な感度が得られるので、軽量
の回転子とすることができ、高精度の流量計を安価に提
供できる。また、高温特性も優れているので被計測流体
の範囲も拡大される。
第１図，第２図は、本考案の流量発信器の構成を示す
図、第３、４、５、６図は、それぞれ本考案の他の実施
例を示す図、第７図は、本考案に適用する磁気センサの
構造図、第８図は、磁気センサの磁気特性、第９図は非
円形歯車を用いた容積流量計を示す図である。 Ａ……磁気センサ、１……アモルファス繊維、２……コ
イル、３……ケース、６……外筐、7,8……回転子、10
……継鉄、91,92……発信磁石、93……環状磁石、94…
…円形磁石。
図、第３、４、５、６図は、それぞれ本考案の他の実施
例を示す図、第７図は、本考案に適用する磁気センサの
構造図、第８図は、磁気センサの磁気特性、第９図は非
円形歯車を用いた容積流量計を示す図である。 Ａ……磁気センサ、１……アモルファス繊維、２……コ
イル、３……ケース、６……外筐、7,8……回転子、10
……継鉄、91,92……発信磁石、93……環状磁石、94…
…円形磁石。
Claims (4)
- 【請求項１】被測流体を導入排出する流路を有する流量
室内に流量に比例して回転する非磁性材の回転子端面に
発信磁石を埋設し、該発信磁石に対向して配設した磁気
センサより前記回転子の回転に応じて流量信号を発信す
る流量発信器であって、前記磁気センサをアモルファス
金属繊維と該アモルファス金属繊維上に巻回したコイル
とで構成し、流量信号を該磁気センサのバルクハウゼン
効果によりコイルに発生する電圧パルスとしたことを特
徴とする流量発信器。 - 【請求項２】発信器と磁気センサとの間に保磁力の小さ
い棒状継鉄を配設したことを特徴とする請求項第１項記
載の流量発信器。 - 【請求項３】発信磁石を周上に複数の磁極を有する円環
状体とし、該円環状体を回転子と同心に回転子端面と同
一面に埋設したことを特徴とする請求項第１項又は第２
項記載の流量発信器。 - 【請求項４】磁気センサを複数とし、これらを発信磁石
の円軌跡と同一円周上に配設したことを特徴とする請求
項第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の流量発信
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989022817U JPH0637291Y2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 流量発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989022817U JPH0637291Y2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 流量発信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115124U JPH02115124U (ja) | 1990-09-14 |
| JPH0637291Y2 true JPH0637291Y2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=31241268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989022817U Expired - Lifetime JPH0637291Y2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 流量発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637291Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507577Y2 (ja) * | 1991-03-15 | 1996-08-14 | 矢崎総業株式会社 | 非円形歯車式流量計 |
| JP2007225536A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Nikkoshi Co Ltd | 回転運動検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529058U (ja) * | 1978-08-16 | 1980-02-25 | ||
| JPS634972U (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-13 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56133513U (ja) * | 1980-03-12 | 1981-10-09 | ||
| JPS59144529U (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | トキコ株式会社 | 流量計 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1989022817U patent/JPH0637291Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529058U (ja) * | 1978-08-16 | 1980-02-25 | ||
| JPS634972U (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02115124U (ja) | 1990-09-14 |
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