JPH068500Y2 - 電磁流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は測定管がセラミック材で形成されてなる電磁流
量計に関し、特に被測定流体を基準電位へ電気的に接続
するために用いられるアースリングの改良に関する。

〔従来の技術〕 一般に、電磁流量計はファラデーの電磁誘導現象を利用
し、測定管内を通過する導電性を有する被測定流体の流
量を電気信号に変換することで流量測定を行なうもので
あって、従来から種々の構造を有するものが多数提案さ
れている。この種の電磁流量計における測定管として従
来は、ステンレス鋼等で形成されかつその内面を絶縁ラ
イニングで被覆したものが一般的であったが、最近は非
導電性材料であるアルミナ（Al₂O₃）などのセラミック
材で形成したものが開発され、耐食性に優れ高温状態で
使用しても変形せず、また電極の鋳込などが可能で電極
部でのシールが良好である等といった多くの利点を有す
ることから広く用いられるようになってきている。

ところで、この種の電磁流量計において測定精度を向上
させるためには、被測定流体を計器本体等に電気的にア
ース接続するアースリングを用いることが従来から一般
に必要とされている。すなわち、このアースリングを測
定管の両端側などに配設しこれを被測定流体に接液させ
ることにより、これら被測定流体と計器本体とを同一の
基準電位に保ち、その結果電極部での起電力の取出しを
精度よく行なえる。そして、このようなアースリング
は、上述したセラミックス製測定管を用いたものでも当
然必要であり、たとえば特開昭56-124823号公報等に示
されるように、測定管両端側に耐蝕性と導電性とを有す
る白金等の高価な金属材料からなるアースリングを蒸着
等によって設けこれを埋込み端子およびリード線で本体
側に接続しこれらを同電位に保持するようにしたもの、
あるいは実開昭61-96320号公報等に示すように、セラミ
ック製測定管の両端側端面に上述したような白金ペース
ト等といった導電材を焼付けて被測定流体に接液させ、
かつこの導電材を計器本体側にリード線で接続すること
で流体と計器全体とを同電位に保持するようにしたもの
等が提案されていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来構造による電磁流量計によ
れば、測定管に蒸着したアースリングや焼付けた導電材
をリード線を介して計器本体側と電気的に接続するため
に、埋込み端子等をアースリング側に蒸着等で設けた
り、導電材にリード線を接合させ、さらにそのリード線
他端を計器本体側にはんだ付け等で固着することが必要
で、構造面からも組立作業性等の面からも問題であっ
た。さらに、このようにアースリングや導電材と計器本
体とをリード線のはんだ付け等で接続しただけのもので
は、配管側などから振動等でリード線と計器本体や埋込
み端子等との接続部が緩んだり断線したり、あるいはは
んだ付け部が破損したりすることがあり、接続部の信頼
性に欠けるという問題をもち、これらの問題点を一掃し
得る何らかの対策を講じることが望まされている。

〔課題を解決するための手段〕

このような要請に応えるために、本考案に係る電磁流量
計は、セラミック製測定管両端側の配管接続用端面に形
成されその一部が測定管内を流れる被測定流体に接液し
アースリングとして機能する接液側メタライズ部と、こ
れら接液側メタライズ部間を接続するように測定管外周
側で稜線方向に形成され計器本体側と直接的に接続で導
通される接続側メタライズ部を備え、かつこれら接液側
および接続側メタライズ部が形成される測定管上の縁部
を、曲面加工または面取り加工等により丸みをもって形
成したものである。

〔作用〕

本考案によれば、セラミック製測定管の両端側端面およ
びその外周側に存在する縁部が丸みをもって形成されて
いるため、接液側および接続側メタライズ部を、適切か
つ確実に導通状態を保てるように測定管上に形成するこ
とができ、さらにその接続側メタライズ部に圧接して設
けられるコイルボビン等を介して計器本体側との直接的
な接続状態も簡単かつ確実に確保し得るものである。

〔実施例〕

第１図ないし第５図は本考案に係る電磁流量計の一実施
例を示すものであり、これらの図において符号１はたと
えばアルミナ（Al₂O₃）などといったセラミック材によ
り略々円筒状に形成された測定管で、被測定流体の流れ
る流体配管側（図示せず）に接合して固定される両端側
端面１ａ，１ｂを有している。

ここで、このようなセラミック製測定管１を用いてなる
電磁流量計検出部構成の一例を、第４図および第５図等
を用いて簡単に説明すると、この測定管１の外周部は周
方向に四等分され、一対の方形状または円形状電極面１
ｃ，１ｃと一対のコイル装着用凹陥部１ｄ，１ｄとが互
いに直交する位置に対向して形成されている。そして、
両側の電極装着面１ｃ，１ｃに穿けられた電極孔には一
対の電極２，２が挿入固定されており、その挿入端が測
定管１の内孔を流れる導電性を有する被測定流体に接液
している。

３は前記測定管１を中心孔３ａ内に収容しその両端部外
周を嵌着固定する金属製の計器ケース（計器本体）で、
図示しないプロセス側の固定部等に支持固定される。こ
のケース３に対する嵌合面である測定管１両端部外周に
は、シール材としてのＯリング４が介挿される環状溝１
ｆが形成され、この嵌合部分でのシール性が確保されて
いる。また、このケース３の前記凹陥部１ｄ，１ｄに対
応する位置には、一対をなす角筒部３ｂ，３ｂが形成さ
れかつその先端側に円筒状部３ｃ，３ｃを介してフラン
ジ部３ｄ，３ｄが形成されている。そして、この角筒部
３ｂ，３ｂ内には、フランジを両端側に設けた管状を呈
するボビン本体５ａとその一端側にねじ止めされた円板
５ｂからなるコイルボビン５と、これに巻回された励磁
コイル６とで構成されるコイルユニット７，７がそれぞ
れ収容配置される。これらコイルユニット７，７は、コ
イルボビン５の円板５ｂをケース３の段部にねじ止めす
ることでケース３側に固定されるとともに、上、下一対
のコイルユニット７，７で測定管１を両側から挟持しケ
ース３と測定管１とを固定する機能を有している。な
お、前記電極２，２に接続されたリード線８，８は、コ
イルボビン５の内孔を経て図示しない端子箱または変換
器に導かれ、また励磁コイル６に接続されたリード線
９，９は、円板５ｂの孔を経て図示しない電源に接続さ
れる。

さて、本考案によれば、上述した構成による電磁流量計
において、セラミック製測定管１両端側の配管接続用端
面１ａ，１ｂに、第１図ないし第３図に示すように、そ
の一部が測定管１内を流れる被測定流体に接液しアース
リングとして機能する環状部と半径部とからなる接液側
メタライズ部１０を形成するとともに、これら両端側の
接液側メタライズ部１０，１０間を接続するように測定
管１の外周側でその稜線方向に帯状を呈する接続側メタ
ライズ部１１を連続して形成し、この接続側メタライズ
部１１を前記コイル装着用凹陥部１ｄ，１ｄ部分でこれ
に圧接されるコイルユニット７，７のコイルボビン５を
介してケース３側と直接的な接続で電気的に導通させる
ようにし、さらにこの測定管１上で前記接液側および接
続側メタライズ部１０，１１が形成される縁部を、曲面
加工または面取り加工で丸み２０をもたせるように形成
したところに特徴を有している。

これを詳述すると、上述した接液側および接続側メタラ
イズ部１０，１１は、セラミックス製の測定管１のセラ
ミック面に対し周知のメタライズ加工を施すことで形成
される。ここで、これらメタライズ部１０，１１の材質
としては、Ｍｏ−ＭｎまたはＷ等といった電気部品用の
メタライズ材に、ＮｉメッキやＡｕメッキなどを施した
ものであって、耐蝕性を要する場合には接液部のみをＰ
ｔメタライズ加工またはＡｕメタライズ加工を施すとよ
い。なお、図中１０ａは測定管１の内孔内に一部が入り
込んで形成されている接液側メタライズ部を示してい
る。

また、上述した帯状を呈する接続側メタライズ部１１
は、測定管１外周側でコイル装着用凹陥部１ｄ（本実施
例では両側）を通るように形成されており、かつその凹
陥部１ｄに圧接して配設されケース３側に連結されるコ
イルボビン５により電気的に導通され、その結果被測定
流体とケース３とが直接的な接続で短絡されるようにな
っており、従来のようなリード線接続は不要となる。

さらに、本考案によれば、接液側メタライズ部１０，１
０およびこれらに連続して接続される接続側メタライズ
部１１，１１を形成するにあたって、測定管１上に存在
する縁部、たとえば測定管内孔と端面１ａ，１ｂとの間
の角部、端面１ａ，１ｂと外周部との間の角部、Ｏリン
グ４を介装する環状溝１ｆ，１ｆの側縁部および底面部
角部、さらにコイル装着用凹陥部１ｄ，１ｄの角部等
を、すべて曲面加工または面取り加工を施すことで丸み
２０をもたせて形成するようにし、これにより上述した
各角部でメタライズ部１０，１１が切れて導通不良を招
いたりする等の不具合を防止している。また、上述した
角部が存在すると、少しの衝撃で測定管１側の角部に折
損等が生じ、測定管１自体の割れ等といった問題がある
ばかりでなく、これにより上述したメタライズ部１０，
１１の導通不良を招くといった虞れもあり、これらを防
止するうえでも効果を発揮し得るものである。なお、上
述した測定管１の縁部のうち、端面１ａ，１ｂ側は１〜
２mm程度の曲率を有する曲面または面取りで、また外周
側の溝部等は0.3〜0.5mm程度とするとよい。

そして、このような構成によれば、接液側および接続側
メタライズ部１０，１１を、測定管１上に角部での断線
等による導通不良が生じない状態で適切かつ確実に形成
することができ、これにより被測定流体とケース３側と
の電気的な導通状態を確実に確保できるとともに、従来
に比べて構成の簡素化や動作上での信頼性の向上等を図
れ、部品点数や組立工数等も削減でき、また測定管１の
交換等も容易に行なえる等の利点がある。さらに、上述
したような丸み２０をもたせた縁部で測定管１を構成す
ると、組立て作業時等において、測定管１を取扱う際の
必要以上の注意が不要となり、しかも縁部への応力集中
も角部である場合に比べて緩和され、折損等の問題を防
止するうえで効果を発揮し得るものである。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定されず、電磁
流量計各部の形状、構造等を適宜変形、変更することは
自由で、種々の変形例が考えられよう。たとえば上述し
た実施例では、測定管１の外周部に形成した凹陥部１ｄ
に圧接して設けられるコイルボビン５を用いてケース３
側との導通状態を確保したが、本考案はこれに限定され
ず、たとえば測定管１の外周部に嵌合固定されるととも
にコイルボビン等の支持部材を兼る金属リングなどを利
用してもよい。

また、上述した実施例では、測定管端面１ａ，１ｂに環
状部と半径部とからなる接液側メタライズ部１０を形成
した場合を説明したが、本考案はこれに限定されず、こ
の端面全面に渡って形成しても、あるいは格子状、網目
状等というように適宜の個所に空所を有する形状をもっ
て形成してもよく、これは帯状に形成した接続側メタラ
イズ部１１側でも同様である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る電磁流量計によれば、
セラミック製測定管両端側の配管接続用端面に形成され
た接液側メタライズ部とこれら接液側メタライズ部間を
接続するように測定管外周側で稜線方向に形成されて計
器本体側と直接的に接続される接続側メタライズ部を備
え、かつ前記接液側および接続側メタライズ部が形成さ
れる測定管上の端部を、丸みをもって形成するようにし
たので、簡単かつ安価な構成にもかかわらず、上述した
接液側および接続側メタライズ部で被測定流体を計器本
体側に電気的な導通させることが適切かつ確実に行な
え、従来に比べて構成の簡素化や動作上での信頼性の向
上等を図れ、部品点数や組立工数等も削減でき、また測
定管の交換等も容易に行なえる等といった実用上種々優
れた効果がある。さらに、本考案によれば、測定管上の
縁部を丸みをもって形成しているため、従来生じ易かっ
た断線等による導通不良等を防ぎ、確実な導通状態を確
保し得るという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案に係る電磁流量計の一実施
例を示す測定管の要部拡大断面図、平面図およびその側
面図、第４図および第５図は本考案を適用した電磁流量
計全体の概略縦断面図およびその側断面図である。 １……測定管、１ａ，１ｂ……両端側端面、１ｄ……コ
イル装着用凹陥部、１ｆ……環状溝、３……計器ケース
（計器本体）４……Ｏリング、５……コイルボビン、６
……励磁コイル、７……コイルユニット、１０……接液
側メタライズ部、１１……接続側メタライズ部、２０…
…丸み。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック製測定管両端側の配管接続用端
   面に形成されその一部が測定管内を流れる被測定流体に
   接液する接液側メタライズ部と、これら接液側メタライ
   ズ部間を接続するように測定管外周側で稜線方向に形成
   され計器本体側と直接的に接続される接続側メタライズ
   部とを備えてなり、前記接液側および接続側メタライズ
   部が形成される測定管上の縁部を、丸みをもって形成し
   たことを特徴とする電磁流量計。