JPH0694738A - 流速測定装置 - Google Patents
流速測定装置Info
- Publication number
- JPH0694738A JPH0694738A JP4242368A JP24236892A JPH0694738A JP H0694738 A JPH0694738 A JP H0694738A JP 4242368 A JP4242368 A JP 4242368A JP 24236892 A JP24236892 A JP 24236892A JP H0694738 A JPH0694738 A JP H0694738A
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- Japan
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- flow velocity
- water distribution
- distribution channel
- coils
- fluid
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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
- G01F1/56—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
- G01F1/588—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 combined constructions of electrodes, coils or magnetic circuits, accessories therefor
-
- 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
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G01F1/56—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
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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】 簡易な構成で流速に比例した信号を発生する
ことができる流速測定装置を実現する。 【構成】 配水路1の上部にブリッジ20を架ける。こ
のブリッジ20にコイル2aを設けると共に、配水路1
の底部にコイル2bを配置し、これらコイル2a,2b
から配水路1を流れる流体に垂直な磁界を与える。配水
路の両側壁に配設される複数組の電極3a,3b,3
a’,3b’を介して検出される電圧変化、すなわち、
与えられた磁界と流体の流速とに応じた電圧変化を検出
し、これを流体の流速に比例した信号として出力する。
ことができる流速測定装置を実現する。 【構成】 配水路1の上部にブリッジ20を架ける。こ
のブリッジ20にコイル2aを設けると共に、配水路1
の底部にコイル2bを配置し、これらコイル2a,2b
から配水路1を流れる流体に垂直な磁界を与える。配水
路の両側壁に配設される複数組の電極3a,3b,3
a’,3b’を介して検出される電圧変化、すなわち、
与えられた磁界と流体の流速とに応じた電圧変化を検出
し、これを流体の流速に比例した信号として出力する。
Description
【0001】この発明は、例えば、U字溝など上部が開
口した配水路に流れる流体の流速を計測する装置に関
し、特に、配水路の上部および底部にコイルを配置して
該コイルから配水路に対して主に垂直な磁界を与えると
共に、配水路の両側壁に配設される電極を介して検出さ
れる電圧変化、すなわち、流速に比例する信号を計測す
る装置に関する。
口した配水路に流れる流体の流速を計測する装置に関
し、特に、配水路の上部および底部にコイルを配置して
該コイルから配水路に対して主に垂直な磁界を与えると
共に、配水路の両側壁に配設される電極を介して検出さ
れる電圧変化、すなわち、流速に比例する信号を計測す
る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は、「DE−OS 206
3792号」に開示されている。この先行技術として挙
げられた装置では、配水路の両縁に沿って2つコイルを
配設しており、そのコイル軸は水平となる。この場合、
配水路の両縁に置かれるコイルは、互いに逆向きに励磁
され、配水路中央部で主に垂直方向の磁界を発生するよ
うになっている。
3792号」に開示されている。この先行技術として挙
げられた装置では、配水路の両縁に沿って2つコイルを
配設しており、そのコイル軸は水平となる。この場合、
配水路の両縁に置かれるコイルは、互いに逆向きに励磁
され、配水路中央部で主に垂直方向の磁界を発生するよ
うになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の流速
計測装置においては、配水路の両縁に配置されるコイル
の構成が複雑になり、しかも流体に対して垂直な磁界は
2つのコイルから発せられる磁束を合成するため、強い
磁界を発生させることが困難となっていた。つまり、こ
れを換言すれば、従来の装置は、構成が複雑で、流速に
比例した信号を得るための強い磁界が得難い構造となっ
ていた。したがって、この発明は、簡易な構成で流速に
比例した信号を発生することができる流速測定装置を提
供することを目的としている。
計測装置においては、配水路の両縁に配置されるコイル
の構成が複雑になり、しかも流体に対して垂直な磁界は
2つのコイルから発せられる磁束を合成するため、強い
磁界を発生させることが困難となっていた。つまり、こ
れを換言すれば、従来の装置は、構成が複雑で、流速に
比例した信号を得るための強い磁界が得難い構造となっ
ていた。したがって、この発明は、簡易な構成で流速に
比例した信号を発生することができる流速測定装置を提
供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、配水
路の上部にブリッジを架け、その中央部にコイルを配置
して該配水路上に垂直な磁界を与えることで上記の課題
を解決した。コイルをブリッジに配置することによっ
て、配水路に垂直な向きに磁界分布が得られ、これによ
り流速に比例した信号をより良く検出でき、しかも、こ
うした構成は、上述した従来の流速測定装置よりも極め
て簡素化されたものである。
路の上部にブリッジを架け、その中央部にコイルを配置
して該配水路上に垂直な磁界を与えることで上記の課題
を解決した。コイルをブリッジに配置することによっ
て、配水路に垂直な向きに磁界分布が得られ、これによ
り流速に比例した信号をより良く検出でき、しかも、こ
うした構成は、上述した従来の流速測定装置よりも極め
て簡素化されたものである。
【0005】この発明による装置は、特に配水路の断面
形状が長方形、長軸が垂直向きとなる楕円形、あるいは
卵形の先端が下に向く断面卵形状のものに用いた時に有
効である。配水路をこの装置にうまく適合させるために
該配水路の内壁を磁気的絶縁材料で形成し、絶縁層を有
する鋼板に電極が組み込まれている。
形状が長方形、長軸が垂直向きとなる楕円形、あるいは
卵形の先端が下に向く断面卵形状のものに用いた時に有
効である。配水路をこの装置にうまく適合させるために
該配水路の内壁を磁気的絶縁材料で形成し、絶縁層を有
する鋼板に電極が組み込まれている。
【0006】コイルを励磁するために必要なエネルギー
を減少させると共に、構造をより簡単化するため、コイ
ルの間、コイルの回り及び配水路には、磁気を通す材質
が配置される。これらはブリッジも形成する。
を減少させると共に、構造をより簡単化するため、コイ
ルの間、コイルの回り及び配水路には、磁気を通す材質
が配置される。これらはブリッジも形成する。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図1および図2は、それぞれ本発明の一
実施例による配水路1の構造を示す断面図および平面図
である。実施例に示された装置は、配水路1に沿って流
れる流体の流速を測定するために利用される。配水路1
の断面は卵形であり、卵形の先端が下に向いている。こ
れによって、流体の流量が比較的小量であっても、配水
路1には測定に充分な水位で流体が流れる。
いて説明する。図1および図2は、それぞれ本発明の一
実施例による配水路1の構造を示す断面図および平面図
である。実施例に示された装置は、配水路1に沿って流
れる流体の流速を測定するために利用される。配水路1
の断面は卵形であり、卵形の先端が下に向いている。こ
れによって、流体の流量が比較的小量であっても、配水
路1には測定に充分な水位で流体が流れる。
【0008】配水路1の上部に配設されるブリッジ、あ
るいは配水路1の底部22には、主に配水路1に対して
垂直な向きの磁界を発生するコイル2a,2bが配置さ
れている。配水路1の両側壁部分24、26には、それ
ぞれ縦に二組の電極3a,3a’および電極3b,3
b’が設けられている。コイル2a,2bは、図3に示
すように、これらを励磁する励磁回路4,5に接続され
る。励磁回路4,5は、図3に図示される測定装置によ
って駆動される。この測定装置は、配水路1に垂直な磁
界を与え、与えられた磁界と流体の流速とに応じた電圧
変化を検出し、これを流体の流速に比例した信号として
出力するものである。
るいは配水路1の底部22には、主に配水路1に対して
垂直な向きの磁界を発生するコイル2a,2bが配置さ
れている。配水路1の両側壁部分24、26には、それ
ぞれ縦に二組の電極3a,3a’および電極3b,3
b’が設けられている。コイル2a,2bは、図3に示
すように、これらを励磁する励磁回路4,5に接続され
る。励磁回路4,5は、図3に図示される測定装置によ
って駆動される。この測定装置は、配水路1に垂直な磁
界を与え、与えられた磁界と流体の流速とに応じた電圧
変化を検出し、これを流体の流速に比例した信号として
出力するものである。
【0009】コイル2a,2bおよび電極3a,3
a’,3b,3b’の付近においては、磁気的絶縁材料
(非磁性材)、例えば、プラスチックやベトン等の絶縁
層30が鋼板28上に形成される。電極3a,3a’,
3b,3b’は、絶縁層30の内側にあり、この絶縁層
30および鋼板28を介して後述する回路要素6に接続
される。コイル2a,2b間と、コイル2a,2b周囲
と、配水路1の両側縁の外側とには、強磁性材32がコ
イル2a,2bの磁路を形成するよう配置されている。
a’,3b,3b’の付近においては、磁気的絶縁材料
(非磁性材)、例えば、プラスチックやベトン等の絶縁
層30が鋼板28上に形成される。電極3a,3a’,
3b,3b’は、絶縁層30の内側にあり、この絶縁層
30および鋼板28を介して後述する回路要素6に接続
される。コイル2a,2b間と、コイル2a,2b周囲
と、配水路1の両側縁の外側とには、強磁性材32がコ
イル2a,2bの磁路を形成するよう配置されている。
【0010】次に、図3は、この発明による流速測定装
置の構成を示すブロック図である。この図において、コ
イル2a,2bは、配水路1に対して対象的で垂直に通
る磁界を発生する。電極3a,3bは、配水路1を流れ
る流体の電荷移動に起因して励起される電圧を検出する
ものである。このような電極3a,3bは、互いの中央
部同士を結ぶ線xが、コイル2a、2bの中央を結ぶ線
yに対して直交するように配置されている。
置の構成を示すブロック図である。この図において、コ
イル2a,2bは、配水路1に対して対象的で垂直に通
る磁界を発生する。電極3a,3bは、配水路1を流れ
る流体の電荷移動に起因して励起される電圧を検出する
ものである。このような電極3a,3bは、互いの中央
部同士を結ぶ線xが、コイル2a、2bの中央を結ぶ線
yに対して直交するように配置されている。
【0011】コイル2a,2bは、遮断器4および反転
スイッチ5を介して電源部13に接続されている。回路
を適切に変更する事によってコイル2a,2bを直列的
に配列する事ができる。コイル2aあるいはコイル2b
の励磁方向を変えるため、コイル2a,2bに備えられ
ている追加巻線で本巻線の極性と反対極性で励磁するこ
とが可能である。電極3a,3bの出力は、信号増幅回
路6に接続され、この回路6の出力は信号切り換え回路
7に接続されている。
スイッチ5を介して電源部13に接続されている。回路
を適切に変更する事によってコイル2a,2bを直列的
に配列する事ができる。コイル2aあるいはコイル2b
の励磁方向を変えるため、コイル2a,2bに備えられ
ている追加巻線で本巻線の極性と反対極性で励磁するこ
とが可能である。電極3a,3bの出力は、信号増幅回
路6に接続され、この回路6の出力は信号切り換え回路
7に接続されている。
【0012】タイマ11は、遮断器4および反転スイッ
チ5に切り換え指示信号を供給する。これにより、遮断
器4および反転スイッチ5は同期して切り換え動作す
る。また、タイマ11は、切り換え指示信号を信号切り
換え回路7に供給する。該回路7は、この切り換え指示
信号を受けて出力チャンネルを交互に切り換える。した
がって、タイマ11が切り換え指示信号を発生すると、
例えば、コイル2a,2bが同じ極性の場合、信号切り
換え回路7は出力を信号記憶装置8に供給する。また、
コイル2a,2bが反対の極性の場合、該回路7は出力
を信号記憶装置9に供給する。さらに、コイル2bを切
った場合、該回路7は出力を信号記憶装置10に供給す
る。
チ5に切り換え指示信号を供給する。これにより、遮断
器4および反転スイッチ5は同期して切り換え動作す
る。また、タイマ11は、切り換え指示信号を信号切り
換え回路7に供給する。該回路7は、この切り換え指示
信号を受けて出力チャンネルを交互に切り換える。した
がって、タイマ11が切り換え指示信号を発生すると、
例えば、コイル2a,2bが同じ極性の場合、信号切り
換え回路7は出力を信号記憶装置8に供給する。また、
コイル2a,2bが反対の極性の場合、該回路7は出力
を信号記憶装置9に供給する。さらに、コイル2bを切
った場合、該回路7は出力を信号記憶装置10に供給す
る。
【0013】信号記憶装置8,9,10に蓄積された信
号は、補正回路12に供給される。補正回路12では、
予め求めておいた実験式に測定値を代入して測定値を補
正し、これを流速に対応する信号として出力する。ここ
で、実験式で補正された値は、配水路1を流れる流体の
輪郭、特に回転面からの偏差によってほとんど影響を受
けないものである。
号は、補正回路12に供給される。補正回路12では、
予め求めておいた実験式に測定値を代入して測定値を補
正し、これを流速に対応する信号として出力する。ここ
で、実験式で補正された値は、配水路1を流れる流体の
輪郭、特に回転面からの偏差によってほとんど影響を受
けないものである。
【0014】電極3a,3bの下方には、同様の電極3
a’、3b’が配置されている。電極3a’,3b’
は、互いの中央部同士を結ぶ線xが、コイル2a、2b
の中央を結ぶ線yに対して直交するように配置されてい
る。この電極3a’,3b’の出力信号は、信号増幅回
路6’に接続され、この回路6’の出力は信号切り換え
回路7’に接続される。信号切り換え回路7’には、タ
イマ11から切り換え指示信号が供給される。信号切り
換え回路7’は、当該切り換え指示信号に応じて出力チ
ャンネルを切り換える。
a’、3b’が配置されている。電極3a’,3b’
は、互いの中央部同士を結ぶ線xが、コイル2a、2b
の中央を結ぶ線yに対して直交するように配置されてい
る。この電極3a’,3b’の出力信号は、信号増幅回
路6’に接続され、この回路6’の出力は信号切り換え
回路7’に接続される。信号切り換え回路7’には、タ
イマ11から切り換え指示信号が供給される。信号切り
換え回路7’は、当該切り換え指示信号に応じて出力チ
ャンネルを切り換える。
【0015】すなわち、上述したように、コイル2a,
2bが同じ極性の場合、信号切り換え回路7は出力を信
号記憶装置8’に供給する。また、コイル2a,2bが
反対の極性の場合、該回路7は出力を信号記憶装置9’
に供給する。さらに、コイル2bを切った場合、該回路
7は出力を信号記憶装置10’に供給する。信号記憶装
置8’、9’,10’の出力は、上記と同様にして補正
回路12に供給される。補正回路12では、予め求めて
おいた実験式に測定値を代入して測定値を補正し、これ
を流速に対応する信号として出力する。
2bが同じ極性の場合、信号切り換え回路7は出力を信
号記憶装置8’に供給する。また、コイル2a,2bが
反対の極性の場合、該回路7は出力を信号記憶装置9’
に供給する。さらに、コイル2bを切った場合、該回路
7は出力を信号記憶装置10’に供給する。信号記憶装
置8’、9’,10’の出力は、上記と同様にして補正
回路12に供給される。補正回路12では、予め求めて
おいた実験式に測定値を代入して測定値を補正し、これ
を流速に対応する信号として出力する。
【0016】図3に示した実施例では、信号切り換え回
路7,7’に同じ一対のコイル2a、2bが接続された
形態となっている。なお、上述した実施例においては、
電極3a,3a’,3b,3b’によって検出された信
号に応じて流速に比例した信号を発生するようにした
が、これに限定されず、更に別の電極から誘導された電
圧から配水路1の充填状況を算出することも可能であ
る。また、図3に示す装置を構成する回路各部の機能
は、「DGM−9103046」において詳述されてい
る。
路7,7’に同じ一対のコイル2a、2bが接続された
形態となっている。なお、上述した実施例においては、
電極3a,3a’,3b,3b’によって検出された信
号に応じて流速に比例した信号を発生するようにした
が、これに限定されず、更に別の電極から誘導された電
圧から配水路1の充填状況を算出することも可能であ
る。また、図3に示す装置を構成する回路各部の機能
は、「DGM−9103046」において詳述されてい
る。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、配水路の上部にブリッジを掛け、このブリッジにコ
イルを配置することによって、配水路に垂直な向きに磁
界分布が得られ、これにより流速に比例した信号をより
良く検出でき、しかも、こうした構成は、上述した従来
の流速測定装置よりも極めて簡素化される。
ば、配水路の上部にブリッジを掛け、このブリッジにコ
イルを配置することによって、配水路に垂直な向きに磁
界分布が得られ、これにより流速に比例した信号をより
良く検出でき、しかも、こうした構成は、上述した従来
の流速測定装置よりも極めて簡素化される。
【図1】この発明の一実施例に適用される配水路1の構
造を示す断面図。
造を示す断面図。
【図2】同実施例における配水路1の構造を示す平面
図。
図。
【図3】同実施例による流速測定装置の構成を示すブロ
ック図。
ック図。
1…配水路、2a,2b…コイル(第1および第2のコ
イル)、 3a,3b…電極、 3a’,3b’…電極、 20…ブリッジ(架橋部材) 28…鋼板(外壁)、 30…非磁性材(内壁)、 32…強磁性材。
イル)、 3a,3b…電極、 3a’,3b’…電極、 20…ブリッジ(架橋部材) 28…鋼板(外壁)、 30…非磁性材(内壁)、 32…強磁性材。
Claims (4)
- 【請求項1】 溝状の配水路に流れる流体の流速を測定
する流速測定装置において、 前記配水路の上部および底部に設けられ、前記流体に対
して垂直な磁界発生軸を有する第1および第2のコイル
と、 前記配水路の両側壁に設けられ、前記第1および第2の
コイルが発生する磁界と前記流体の流速とに応じて励起
される電圧を検出する複数組の電極と、 この複数組の電極によって検出された電圧偏差に従って
前記流体の流速に比例した信号を発生する信号処理手段
とを備え、 前記配水路の上面に架橋部材を設け、該架橋部材の中央
部に装着される前記第1のコイルと、該配水路底部に配
設される前記第2のコイルとによって前記流体に対して
垂直な磁界を与えることを特徴とする流速測定装置。 - 【請求項2】 前記配水路の断面形状が長方形、長軸方
向が垂直となる楕円形、あるいは先端が下方に向いた卵
形であることを特徴とする請求項1記載の流速測定装
置。 - 【請求項3】 前記配水路は、非磁性層の内壁と磁性層
の外壁とが積層されてなり、前記複数組の電極は前記外
壁を介して前記内壁表面に取り付けられることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の流速測定装置。 - 【請求項4】 前記架橋部材を磁性材で形成し、この磁
性材によって前記第1および第2のコイルと前記配水路
の周囲とを覆い、当該磁性材が前記第1および第2のコ
イルによって生成される磁界の磁路となることを特徴と
する請求項1〜3いずれかに記載の流速測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE91115311.2 | 1991-09-10 | ||
EP91115311A EP0535257B1 (de) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Vorrichtung zur Messung des Stroms einer entlang einer Freispiegelleitung fliessenden Flüssigkeit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0694738A true JPH0694738A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=8207129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4242368A Withdrawn JPH0694738A (ja) | 1991-09-10 | 1992-09-10 | 流速測定装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5375475A (ja) |
EP (1) | EP0535257B1 (ja) |
JP (1) | JPH0694738A (ja) |
CA (1) | CA2077807A1 (ja) |
DE (1) | DE59106055D1 (ja) |
DK (1) | DK0535257T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101959858B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2019-03-19 | 길현만 | 센서가 인서트된 친환경 콘크리트블록 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5524493A (en) * | 1991-09-03 | 1996-06-11 | Aichi Tokei Denki Co., Ltd. | Electromagnetic flowmeter |
DE4330291A1 (de) * | 1993-09-07 | 1995-03-09 | Fischer & Porter Gmbh | Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit |
DE4330290A1 (de) * | 1993-09-07 | 1995-03-09 | Fischer & Porter Gmbh | Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit |
JP3263296B2 (ja) * | 1995-10-26 | 2002-03-04 | 株式会社東芝 | 電磁流量計 |
US6014902A (en) * | 1995-12-28 | 2000-01-18 | The Foxboro Company | Magnetic flowmeter with diagnostics |
US5895864A (en) * | 1995-12-28 | 1999-04-20 | The Foxboro Company | Magnetic flowmeter with empty tube detection |
US6539811B2 (en) * | 1999-12-15 | 2003-04-01 | Flowtec Ag | Apparatus for measuring the flow of a medium to be measured through a measuring tube |
US6604053B2 (en) | 2001-02-13 | 2003-08-05 | Global Tech Systems, Inc. | Method for measuring flow rate of a continuous fluid flow |
US6722208B2 (en) | 2001-02-13 | 2004-04-20 | Global Tech Systems, Inc. | Milk flow meter for a milking system having a substantially stable vacuum level and method for using same |
US11365995B2 (en) * | 2018-09-28 | 2022-06-21 | Georg Fischer Signet Llc | Magnetic flowmeter including auxiliary electrodes upstream and downstream of the pair of measuring electrodes and an adjustable brace |
Family Cites Families (11)
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