JPH07198436A

JPH07198436A - 電磁流量計形検出器

Info

Publication number: JPH07198436A
Application number: JP6249700A
Authority: JP
Inventors: Thomas Zingg; ツィングトーマス
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1995-08-01
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: DK0649005T3; CN1058334C; JP2574655B2; EP0649005A1; ES2101404T3; EP0649005B1; CN1113318A; DE59402508D1; US5540103A

Abstract

(57)【要約】【目的】測定すべき導電性の流体が貫流する測定管お
よびコイルおよびコイルコア／磁極片を備えたを備えた
電磁流量計形検出器を、公称径領域が２００mm以上の場
合の製造コストが著しく低下されるように、その構造を
簡単化することである。【構成】流体が流れる測定管１１、測定電極１４、磁
界発生手段を備え、該手段は、コイル１５、１６と、コ
ア１７、１８、１９、２０と、測定管の外周面に配置さ
れている磁極片２１、２２および帰磁路２３、２４とを
有し、これらを取り囲む囲繞部を備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定すべき導電性の流
体が貫流する測定管を備え、該測定管の公称径は２００
mmより大きい、電磁流量計形検出器に関する。流量検出
器として、本発明の目的にとっては、電極−電圧−評価
電子装置およびコイル電流発生器回路を含まない電磁流
量測定器の実質的に機械的な部分を表す。この種の電磁
流量計形検出器は周知のようにファラディーの磁気誘導
法則を利用している。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４４７０３０９号明細書にお
いて、測定すべき導電性の流体が貫流する金属測定管を
備え、該金属測定管は内部が絶縁層によってライニング
を施されており、前記金属測定管は少なくとも２つの測
定電極を有しており、かつ前記金属測定管に、該金属測
定管を貫通する磁界を発生するための手段が取り付けら
れており、前記手段は、前記金属測定管の外周面の外側
に、直径方向上に相対向しているコイルを備え、コイル
コアを備え、かつ該コイルコアに成形されている磁極片
を備え、該磁極片は、前記金属管の外周面まで達してい
るかまたはそこに載着されており、かつ前記コイルおよ
びコイルコアを前記磁極片とともに取り囲む、磁気的な
シールド作用を有するケーシングを備え、該ケーシング
は磁気回路を閉じるためにも、すなわち帰磁路としても
用いられる電磁流量計形検出器の種々の実施例が記載さ
れている。

【０００３】西独国特許出願公告第２０４０６８２号公
報にはさらに、測定すべき導電性の流体が貫流する金属
測定管を備え、該金属測定管は内部が絶縁層によって被
覆されており、前記金属測定管は少なくとも２つの測定
電極を有しており、かつ前記金属測定管に、該金属測定
管を貫通する磁界を発生するための手段が取り付けられ
ており、該手段は、前記測定管の外周面の外側において
直径方向上で相対向している鞍形コイルを備えかつ、該
鞍形コイルの中央部分を完全に取り囲む、帰磁路として
の磁気回路を閉じるための成層鉄心を備えている電磁流
量計形検出器が記載されている。

【０００４】米国特許第４７７４８４４号明細書にはさ
らに、測定すべき導電性の流体が貫流するプラスチック
測定管を備え、前記プラスチック測定管は少なくとも２
つの測定電極を有しており、前記測定管に、該測定管を
貫通する磁界を発生するための手段が取り付けられてお
り、前記手段は、前記測定管の外周面に直径方向上で相
対向している、コイルコアを備えた鞍形コイルを有して
おり、かつ前記鞍形コイルおよび前記コイルコアを取り
囲む、磁気シールド作用を有するケーシングを備え、該
ケーシングは、磁気回路を閉じるためにも、すなわち帰
磁路としても用いられる電磁流量計形検出器が記載され
ている。

【０００５】さらにＷＯ−Ａ９１／１１７３１には、測
定すべき導電性の流体が貫流する絶縁材料−測定管を備
え、該測定管は少なくとも２つの測定電極を有してお
り、かつ前記測定管に、該測定管を貫通する磁界を発生
するための手段が取り付けられており、該手段は、前記
測定管の外周面に直径方向上で相対向している、コイル
コアを有する鞍形コイルと２つのコイル辺においてそれ
に成形されており、前記測定電極の領域においてそれぞ
れ１つのエアギャップを形成する、磁極片にて終端する
帰磁路用成層鉄心とを有しており、該前記磁極片の間で
前記測定電極の領域において、磁界とは反対方向に極性
付けられている補償磁界が発生される電磁流量計形検出
器が記載されている。

【０００６】この形式の電磁流量計形検出器の製造コス
トは、公称径が大きくなるにしたがって、殊に２００mm
から２０００mmまでの領域において特に次の理由から過
比例的に増大する。すなわち、十分な磁界強度を実現す
るために、コイルおよびコイルコア／磁極片ないし鞍形
コイル／コイルコアを相応に大きく設計しなければなら
ず、このためにコイル、殊に鞍形コイルに対する銅の量
が、かつ相応にコイルコア／磁極片に対する材料量が著
しく大きくなるからである。

【０００７】

【発明の課題】本発明の課題は、公称径領域が２００mm
以上の場合の製造コストが著しく低下されるように、コ
イルおよびコイルコア／磁極片を備えた電磁流量計形検
出器の構造を簡単化することである。

【０００８】

【発明の構成】１番目の発明による電磁流量計形検出器
によれば、測定すべき導電性の流体が貫流する、非強磁
性金属測定管を備え、該金属測定管は内部が絶縁層によ
ってライニングが施されており、前記金属測定管の公称
径は２００mmないし７００mmであり、前記金属測定管は
少なくとも２つの測定電極を有しており、かつ前記金属
測定管に、該金属測定管を貫通する磁界を発生するため
の手段が取り付けられており、前記手段は、前記金属測
定管の外周面に、直径上に相対向している、非鞍形のコ
イルを備え、コイルコアを備え、軟磁性材料から成る磁
極片を備え、該磁極片は、それぞれの非鞍形コイルの両
側で周方向において、磁極板として前記金属管の外周面
または内周面上にまたは前記金属測定管に挿入装着され
た磁極領域として、これら端部間の十分な相互間隔を維
持して延在しており、それぞれ、前記コイルおよび前記
磁極板ないし領域のその都度一方の側に配置されてい
て、前記金属測定管の外周面または内周面上に載置され
ていて、該金属測定管を完全に包囲する軟磁性の帰磁路
板を備えているか、またはそれぞれ、前記コイルおよび
前記磁極板ないし領域のその都度一方の側において、前
記金属測定管内に挿入装着されていて、該金属測定管を
完全に包囲する軟磁性の帰磁路板を備えており、前記帰
磁路板ないし領域はそれぞれ前記コイルコアを介して前
記磁極板ないし領域に磁気結合されており、かつ前記コ
イルおよび／または前記コイルコアおよび／または前記
磁極板ないし領域および／または前記帰磁路板ないし領
域を取り囲む囲繞部（エンクロージャ）を備えている。

【０００９】さらに２番目の発明の電磁流量計形検出器
によれば、測定すべき導電性の流体が貫流するセラミッ
ク測定管ないしプラスチック測定管を備え、前記測定管
の公称径は２００mmないし７００mmであり、前記測定管
は少なくとも２つの測定電極を有しており、かつ前記測
定管に、該セラミック測定管ないしプラスチック測定管
を貫通する磁界を発生するための手段が取り付けられて
おり、前記手段は、前記セラミック測定管ないし前記プ
ラスチック測定管の外周面に直径上に相対向している、
非鞍形のコイルを備え、コイルコアを備え、軟磁性材料
から成る磁極片を備え、該磁極片は、それぞれの非鞍形
コイルの両側で周方向において、磁極領域として前記プ
ラスチック測定管に埋め込まれているかまたは磁極板と
して前記セラミック測定管ないし前記プラスチック測定
管の外周面に延在しているかまたは前記磁極板の導磁性
の磁極領域として延在しておりかつ前記磁極板の端部は
十分な相互間隔を維持しており、それぞれ、前記コイル
および前記磁極板ないし領域のそれぞれ一方の側におい
て前記プラスチック測定管に埋め込まれているかまたは
前記セラミック測定管ないし前記プラスチック測定管の
外周面上に載置されている軟磁性の帰磁路板を備えてい
るか、またはそれぞれ、前記コイルおよび前記磁極板な
いし領域のそれぞれ一方の側に配置されていて、前記セ
ラミック測定管ないし前記プラスチック測定管の軟導磁
性の部分を形成する帰磁路領域を備えており、前記帰磁
路板ないし領域はそれぞれ前記コイルコアを介して前記
磁極板ないし領域に磁気結合されておりかつ前記セラミ
ック測定管ないし前記プラスチック測定管を完全に包囲
し、かつ前記コイルおよび／または前記コイルコアおよ
び／または前記磁極板ないし領域および／または前記帰
磁路板ないし領域を取り囲む囲繞部（エンクロージャ）
を備えている。

【００１０】さらに３番目の発明の電磁流量計形検出器
によれば、測定すべき導電性の流体が貫流する非強磁性
金属測定管を備え、該金属測定管は内部が絶縁層によっ
てライニングが施されており、前記金属測定管の公称径
は２００mmないし７００mmであり、前記金属測定管は少
なくとも２つの測定電極を有しており、かつ前記金属測
定管に、該金属測定管を貫通する磁界を発生するための
手段が取り付けられており、前記手段は、前記金属測定
管の外周面に、直径方向上に相対向している、非鞍形の
部分コイル対を備え、前記部分コイル対のそれぞれの軸
線は整列して整合配置されておりかつ前記金属管の軸線
に平行に延在しており、前記部分コイル毎にＵ字形のコ
イルコアを備え、該コイルコアの、その脚を連結するそ
れぞれのウェブに、それぞれの部分コイルが巻き付けら
れており、軟磁性材料から成る磁極片を備え、該磁極片
は、それぞれの部分コイル対の両側で周方向において、
磁極板として前記金属測定管の外周面または内周面にま
たは前記金属測定管に挿入装着された磁極領域としてこ
れら端部の十分な相互間隔を維持して延在しており、そ
れぞれ、前記コイルおよび前記磁極板ないし領域のそれ
ぞれ一方の側に配置されていて、前記金属測定管の外周
面または内周面に載置されていて、該金属測定管を完全
に包囲する軟磁性の帰磁路板を備えているか、またはそ
れぞれ、前記部分コイル対および前記磁極板ないし領域
のそれぞれ一方の側において、前記金属測定管内に挿入
装着されていて、該金属測定管を完全に包囲する軟磁性
の帰磁路領域を備えており、前記帰磁路板ないし領域は
それぞれ、前記コイルコアを介して前記磁極板ないし領
域に次のように磁気結合されており、すなわち前記コイ
ルコアのそれぞれ相対向している脚が前記磁極板ないし
領域に磁気結合されかつ相互に反対側に位置しているそ
れぞれの脚が前記帰磁路板ないし領域に磁気結合されて
いるようにであり、かつ前記コイルおよび／または前記
コイルコアおよび／または前記磁極板ないし領域および
／または前記帰磁路板ないし領域を取り囲む囲繞部（エ
ンクロージャ）を備えている。

【００１１】さらに４番目の発明の電磁流量計形検出器
によれば、測定すべき導電性の流体が貫流するセラミッ
ク測定管ないしプラスチック測定管を備え、前記測定管
の公称径は５００mmより大きく、前記測定管は少なくと
も２つの測定電極を有しており、かつ前記測定管に、該
セラミック測定管ないしプラスチック測定管を貫通する
磁界を発生するための手段が取り付けられており、前記
手段は、前記セラミック測定管ないし前記プラスチック
測定管の外周面に、直径方向上に相対向している、非鞍
形の部分コイル対を備え、該部分コイル対のそれぞれの
軸線は、整列して整合配置されておりかつ前記セラミッ
ク測定管または前記プラスチック測定管の軸線に平行に
延在しており、前記部分コイル毎にＵ字形のコイルコア
を備え、該コイルコアの、その脚を連結するそれぞれの
ウェブに、前記それぞれの部分コイルが巻き付けられて
おり、軟磁性材料から成る磁極片を備え、該磁極片は、
それぞれの部分コイル対の両側で周方向において、磁極
領域として前記プラスチック測定管に埋め込まれている
かまたは磁極板として前記セラミック測定管ないし前記
プラスチック測定管の外周面上に延在しているかまたは
前記磁極板の導磁性の磁極領域として延在しておりかつ
前記磁極板の端部は十分な相互間隔を維持しており、そ
れぞれ、前記部分コイル対および前記磁極板ないし領域
のそれぞれ一方の側において前記プラスチック測定管に
埋め込まれているかまたは前記セラミック測定管ないし
前記プラスチック測定管の外周面上に載置されている軟
磁性の帰磁路板を備えているか、またはそれぞれ、前記
部分コイル対および前記磁極板ないし領域のそれぞれ一
方の側に配置されていて、前記セラミック測定管ないし
前記プラスチック測定管の軟導磁性の部分を形成する帰
磁路領域を備えており、前記帰磁路板ないし領域は前記
セラミック測定管ないし前記プラスチック測定管を完全
に包囲しかつそれぞれ前記コイルコアを介して前記磁極
板ないし領域に次のように磁気結合されており、すなわ
ち前記コイルコアのそれぞれ相対向している脚が前記磁
極板ないし領域に磁気結合されかつ相互に反対側に位置
しているそれぞれの脚が前記帰磁路板ないし領域に磁気
結合されているようにであり、かつ前記コイルおよび／
または前記コイルコアおよび／または前記磁極板ないし
領域および／または前記帰磁路板ないし領域を取り囲む
囲繞部（エンクロージャ）を備えている。

【００１２】したがって本発明の電磁流量計形検出器
は、これまで通例の電磁流量計形検出器とは有利にもと
りわけ次の点において相異している：存在する囲繞部
（エンクロージャ）は、もはや帰磁路として用いられる
のではなくて、機械的な保護機能、金属ケーシングの場
合には場合によって磁気的なシールド機能を有している
にすぎず、磁極片および帰磁路は、測定管の周面の１つ
に載着されているかもしくはその部分を形成する板ない
し成層鉄心ないし磁極領域によって実現されており、そ
の結果磁極片および帰磁路に対して、測定管のそれぞれ
の直径によって決められる、したがって可能な限り僅か
な材料消費しか生じず、コイルは採算の取れるほど僅か
しか、しかも上述の公知の鞍形コイルより著しく僅かな
銅しか必要でなく、磁気系は非常に容易かつ簡単に組み
立てることができ、しかも測定管の軸線の方向における
磁界の拡がりは、従来の装置に比べて短縮されているの
で、測定管は同様に、通例より短く作られ、ひいては上
述の公称径に対してコストを低減する方向で銅低減に対
して付加的に、測定管の材料をますます節約することが
できる。すなわち鞍形コイルでは、測定管長は少なくと
も、公称径の１．５倍であり、一方本発明では公称径の
１．３倍しか必要でない。

【００１３】第１または第２の発明の有利な実施例によ
れば、２つのコイルのそれぞれの軸線は測定管の軸線に
対して垂直に延在しており、コイル毎の２つのＵ字形の
コイルコアの脚長はコイルの長さより殆ど大きくなく、
コイルコアのそれぞれの脚は相互間隔を維持してそれぞ
れのコイル内に配置されておりかつ前記磁極板ないし領
域に磁気結合されておりかつ前記コイルコアのそれぞれ
の、それぞれのコイルに装着されている脚は、帰磁路板
ないし領域に磁気結合されている。

【００１４】このように構成されている第１または第２
発明の別の有利な実施例並びに第３または第４の発明に
よれば、１つのコイルに属する２つのＵ字形のコイルコ
アは、唯一のＥ字形のコイルコアに結合されすることが
できる。

【００１５】４つの発明それぞれの別の有利な実施例に
よれば、磁極板はコイルの近傍において中断されており
かつこれにより形成される端部は曲げられておりかつ端
部はそれぞれのコイルコアのコイルに挿入装着されてい
るそれぞれの脚に磁気結合されている。

【００１６】４つの発明それぞれの別の有利な実施例に
よれば、帰磁路板はコイルの近傍において中断されてお
りかつこれにより形成される端部は曲げられておりかつ
前記端部はそれぞれのコイルコアのコイルに装着されて
いないそれぞれの脚に磁気結合されている。

【００１７】さらに、４つすべての発明およびこれらの
実施例において、囲繞部（エンクロージャ）は、有利に
は磁気シールド作用を有する金属ケーシングとすること
ができる。

【００１８】

【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。

【００１９】第１図に図示の、２００mmおよび７００m
m、殊に３５０mmおよび６００mmの間の公称径領域用の
電磁流量計形検出器１０は、測定すべき導電性の流体が
流れる測定管を有している。この管は、金属測定管１１
として非強磁性の金属、例えば無錆鋼、セラミック測定
管１１′として適当なセラミック、例えば酸化アルミニ
ウムセラミックまたはプラスチック測定管１１″として
適当なプラスチック、例えば硬ゴムから成ることができ
る。

【００２０】測定管が金属測定管１１であるとき、磁界
によって生じる信号が金属測定管１１によって短絡され
ないように、内側が、例えばポリフルオールエチエン、
殊にポリテトラフルオールエチレン、軟ゴムまたは硬ゴ
ムから成る絶縁体９によってライニングが施されている
（図４、図５、図６のそれぞれａ参照）。

【００２１】図１では、非強磁性測定管１１はフランジ
１２、１３を備えており、それを介して測定値検出器１
０を図示されていない導管内に流体密に装着可能であ
る。フランジに代わって、衛生工業および日用品工業に
おいて通例であるような、ねじまたはホース結合も可能
である。殊にセラミック測定管１１′またはプラスチッ
ク測定管１１″の場合は、導管と測定管との間の軸方向
の圧着によるフランジレスの連結（ないし継ぎ手）も可
能である。

【００２２】測定管の壁内または壁に、有利には２つの
測定電極が取り付けられており、それらは相互に、例え
ば直径方向上に相対向しており、図１にはそのうち測定
電極１４だけが見えている。測定電極が流体と接触して
いるべきであり、したがってそれらが導電的（直流的）
測定電極であるべきであれば、それらはそれぞれ測定管
の壁孔に−金属測定管１１の場合は絶縁されて−装着さ
れている。容量性の測定電極の場合、流体には接触され
ておらず、かつそれゆえに測定電極は流体から隔離され
て配置されている。例えば充填状態に対しては、さらに
別の測定電極および接地電極並びに監視電極を設けるこ
ともできる。

【００２３】測定管にはさらに、有利には電極連結（接
続）方向の直径に対して垂直にかつ測定管の軸線に対し
て垂直に貫通する磁界を発生するための手段が配置され
ている。この手段は、非鞍形の、すなわち扁平な２つの
コイル１５、１６およびコイル毎に２つのＵ字形のコイ
ルコア１７、１８、１９、２０を有しており、コイルは
測定管１１の外周面に出来るだけ近傍に、相互に直径方
向上に相対向している。

【００２４】コイル１５、１６のそれぞれの軸線は図１
の実施例では、測定管の軸線に対して垂直に、すなわち
測定管の横断面の半径の方向にも延在している。それ故
にそれぞれのコイル１４ないし１６の巻取り平面は図１
では水平でありかつ図平面に対して垂直に延在してい
る。コイル１５、１６は有利には、矩形の横断面を有し
ていて細長く扁平である。

【００２５】コイルコア１７、１８、１９、２０のそれ
ぞれの脚の長さは、コイル１５、１６の長さまたは高さ
ｈより殆ど大きくない。コイル１５ないし１６に属する
コイルコア１７、１８ないし１９、２０のそれぞれの脚
１７１、１８１ないし１９１、２０１は、相互に間隔ｄ
を保持して相応のコイル内に配設されている。この間隔
ｄは有利には３０mmより大きい。

【００２６】測定管を貫通する磁界を発生するための手
段は、磁極片としてさらに、軟磁性の材料から成る磁極
板２１、２２を有しており、これら磁極板は図１では、
それぞれのコイル１５、１６の下方および両側で測定管
の外周面の周方向において磁極板の端部間に相互に十分
な間隔Ｄを保持して延在している（図４も参照）。

【００２７】図１には、磁極板２１、２２のうちそれぞ
れ前側部分しか見えていない。すなわちこれらの後側
の、同じ大きさの部分は隠れている。コイル１５ないし
１６に挿入されている脚１７１、１８１ないし１９１、
２０１は、それぞれの磁極板２１ないし２２に磁気結合
されている。

【００２８】測定管を貫通する磁界を発生するための手
段はさらにそれぞれ、それぞれコイル１５、１６および
磁極板２１、２２の一方の側に配置されておりかつ図１
では測定管の外周面に直接載置されており、かつそれを
完全に包囲して延在している軟磁性の帰磁路板２３、２
４を有している。

【００２９】すなわちこれら２つの帰磁路板は閉じられ
たリングでありかつそれぞれコイルコア１７、１９ない
し１８、２０を介してそれぞれの磁極板２１ないし２２
に磁気結合されている。図１において、この結合は、コ
イルコア１７、１９ないし１８、２０の、それぞれのコ
イル１５ないし１６に挿入されていない脚１７２、１９
２ないし１８２、２０２によって形成される。

【００３０】帰磁路板２３、２４の間隔Ｌは有利には、
公称径の０．３および０．７倍の間、殊に０．４倍およ
び０．６倍の間にある。

【００３１】図２に略示されている、５００mm以上、殊
に７００mm以上の公称径領域用の電磁流量計形検出器１
０′は、図１の流量検出器とは単に、コイルおよびコイ
ルコアの形式が相異している点でしか異なっていないの
で、図２のその他の部分の説明のために、図１の相応の
記述を参照されたい。

【００３２】図２において、図１のそれぞれのコイル１
５ないし１６に匹敵する（同等の）コイルはそれぞれ、
軸線が整列（アラインメント）して整合配置されている
部分コイル１５′、１５″ないし１６′、１６″を有す
る対から成っている。これらの軸線は、測定管の軸線に
対して平行に延在している。それぞれの部分コイルは、
Ｕ字形のコイルコア１７ないし１８、１９ないし２０
の、脚１７１、１７２ないし１８１、１８２ないし１９
１、１９２ないし２０１、２０２を連結するそれぞれの
ウェブ１７３ないし１８３ないし１９３ないし２０３に
巻き付けられている。したがってそれぞれの部分コイル
の巻き取り平面は図２において垂直でありかつまた図平
面に対して垂直である。

【００３３】さらに、磁極板２１ないし２２は、相互に
向き合っているそれぞれの脚１７１、１８１ないし１９
１、２０１に磁気結合されておりかつ帰磁路板２３ない
し２４は、相互に反対側に位置する脚１７２、１９２な
いし１８２、２０２に磁気結合されている。

【００３４】図２では上側のコイル対の部分コイル１
７、１８の電流において発生される磁界の方向は、例え
ば２つの交互に発生される磁界方向の一方においてウェ
ブ１７３における磁界が左方向に配向されかつウェブ１
８３における磁界が右方向に配向されるようになってい
る。同時にその場合、部分コイル１９のウェブ１９３に
おける磁界が右方向に配向されかつ部分コイル２０のウ
ェブ２０３における磁界が右方向に配向されている。４
つのウェブ１７３、１８３、１９３、２０３においてこ
れら磁界方向は部分コイルの巻き方向および／または対
の部分コイルの磁極化によって相互に実現することがで
きる。

【００３５】図３には、測定管の外周面上に延在する磁
極板２１に基づいて、磁極板をコイルの近傍において中
断しかつこれにより形成される端部２１１、２１２を曲
げることができることが示されている。その場合これら
の端部は、コイル内に挿入されている、それぞれのコイ
ルコアのそれぞれの脚、例えば脚１７１に磁気結合され
ている。すなわち、コイルコアの脚の端面ではなくて測
方に見えるようにである。

【００３６】相応のコイルコアに磁気結合されている端
部のこの形成は、外周面に延在している帰磁路板におい
ても可能である。しかし相応の図面では省略されてい
る。というのはこのような端部は当業者には図３に類似
する仕方において形成することができるからである。

【００３７】上に簡単に述べたように、図４は、金属測
定管１１（図４のＡ）またはプラスチック測定管１１″
（図４のＢ）の外周面における磁極板２１、２２の配置
を示しており、図５には、磁極片の実現の別の実施例
が、すなわち磁極領域３１としてのその形成が示されて
いる。

【００３８】すなわち図５のＡには、壁内に装着されて
いる、例えば溶接ないしはんだ付け接合されている磁極
領域３１を有する非強磁性の金属測定管１１が示されて
いる。図５Ｂでは、磁極領域３１はセラミック測定管１
１′の場合導磁性に形成されたセラミック領域であり、
プラスチック測定管１１″の場合導磁性のプラスチック
領域である。これらの領域は、測定管の製造期間に相応
の金属粉末の混入によってその都度形成することができ
る。

【００３９】図６のＡには、金属測定管１１の内周面で
の磁極板２１、２２の配置が示されており、その際磁極
板は金属測定管１１の場合と同様に絶縁体９によって流
体とは隔離されている。図６のｂには、磁極板がプラス
チック内に収容されている、プラスチック測定管１１″
に対する相応の例が示されている。

【００４０】図４ないし図６に基づいて説明した、磁極
片の配置および実現の種々の変形例は、匹敵し得る仕方
で帰磁路板にも適用可能である。これについては図面を
用いた説明は、その配置は当業者には同様に直ちに実施
することができるので、省略した。

【００４１】すべての実施例において、磁極板ないし領
域からコイルコアを経て帰磁路板ないし領域で閉じられ
る、低い磁気抵抗を有する磁気回路が存在している。

【００４２】磁極板２１、２２、３１′および／または
帰磁路板２３、２４は、個別板の形においてのみなら
ず、変圧器または電気モータ技術から公知であるよう
な、成層鉄心としても実現することができる。これら成
層鉄心は、数個の、例えば約１０個の、上下に重ねられ
た、軟磁性の材料から成る個別板、例えば所謂粒状組織
板から形成されており、その際これら板は必要な低い磁
気抵抗に相応して選定された幅を有しており、板の表面
は薄い電気的に絶縁性の層を備えている。したがって、
成層鉄心の個別板は相互に電気的に絶縁されており、こ
れにより渦電流損は大幅に低減されている。

【００４３】上述の磁界は、通例のコイル電流発生器回
路を用いて発生される。このために、文献に数多く紹介
されている回路を使用することができる。

【００４４】測定電極１４は図示されていない通例の評
価電子装置に接続可能であり、該電子装置は測定電極か
ら取り出された信号を体積−流量に相応する信号に変換
する。これに関しても、数多くの文献に数多く紹介され
ている回路を使用することができる。

【００４５】それぞれの電磁流量計形検出器はさらに、
図示されていない、コイルおよび／またはコイルコアお
よび／または磁極板ないし領域および／または帰磁路板
ないし領域を取り囲む囲繞部（エンクロージャ）、例え
ば有利には磁気的なシールド作用を有する金属ケーシン
グを備えている。このケーシングは、必要に応じて、充
填材を充填する、例えば泡を除去する（ausschaumen）
ことができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、コイル、磁極片、帰磁
路に対する材料消費が著しく低減されかつ構造長も短縮
される電磁流量計形検出器が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気系の２つのコイルを有する２００mmおよび
７００mmの間の公称径に対する電磁流量計形検出器の側
面略図である。

【図２】磁気系の４つの部分コイルを有する５００mmよ
り大きな公称径に対する電磁流量計形検出器の側面略図
である。

【図３】磁極片とコイルコアとの間の磁気結合の１実施
例を示す側面略図である。

【図４】測定管の外周面に磁極板が配置されている実施
例の側面略図である。

【図５】測定管の磁極領域の配置を示す側面略図であ
る。

【図６】金属測定管の内周面における磁極板の配置ない
しプラスチック測定管の磁極板の、プラスチックに埋め
込まれている配置を示す側面略図である。

【符号の説明】

９絶縁層、１１非強磁性金属測定管、１１′ セ
ラミック測定管、１１″ プラスチック測定管、１
４測定電極、１５，１６コイル、１５′，１
５″，１６′，１６″ 部分コイル対、１７，１８，
１９，２０コイルコア、２１，２２磁極板、２
３，２４帰磁路板、３１；３１′ 磁極領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定すべき導電性の流体が貫流する、非
強磁性金属測定管（１１）を備え、該金属測定管は内部
が絶縁層（９）によってライニングが施されており、前
記金属測定管の公称径は２００mmないし７００mmであ
り、前記金属測定管は少なくとも２つの測定電極（１
４）を有しており、かつ前記金属測定管に、該金属測定
管（１１）を貫通する磁界を発生するための手段が取り
付けられており、前記手段は、前記金属測定管（１１）
の外周面上に、直径方向上に相対向している、非鞍形の
コイル（１５、１６）を備え、コイルコア（１７、１
８、１９、２０）を備え、軟磁性材料から成る磁極片を
備え、該磁極片は、それぞれの非鞍形コイルの両側で周
方向において、磁極板（２１、２２）として前記金属管
（１１）の外周面または内周面上にまたは前記金属測定
管内に挿入装着された磁極領域（３１、３１′）とし
て、これら端部間に十分な相互間隔（Ｄ）を維持して延
在しており、それぞれ、前記コイルおよび前記磁極板な
いし領域のその都度一方の側に配置されていて、前記金
属測定管（１１）の外周面または内周面に載置されてい
て、該金属測定管を完全に包囲する軟磁性の帰磁路板
（２３、２４）を備えているか、またはそれぞれ、前記
コイルおよび前記磁極板ないし領域のその都度一方の側
において、前記金属測定管内に挿入装着されていて、該
金属測定管を完全に包囲する軟磁性の帰磁路板（２３、
２４）を備えており、前記帰磁路板ないし領域はそれぞ
れ前記コイルコア（１７、１８、１９、２０）を介して
前記磁極板（２１、２２）ないし領域に磁気結合されて
おり、かつ前記コイルおよび／または前記コイルコアお
よび／または前記磁極板ないし領域および／または前記
帰磁路板ないし領域を取り囲む囲繞部（エンクロージ
ャ）を備えていることを特徴とする電磁流量計形検出
器。
【請求項２】測定すべき導電性の流体が貫流するセラ
ミック測定管（１１′）ないしプラスチック測定管（１
１″）を備え、前記測定管の公称径は２００mmないし７
００mmであり、前記測定管は少なくとも２つの測定電極
（１４）を有しており、かつ前記測定管に、該セラミッ
ク測定管ないしプラスチック測定管（１１）を貫通する
磁界を発生するための手段が取り付けられており、前記
手段は、前記セラミック測定管ないし前記プラスチック
測定管の外周面上に直径方向上に相対向している、非鞍
形のコイル（１５、１６）を備え、コイルコア（１７、
１８、１９、２０）を備え、軟磁性材料から成る磁極片
を備え、該磁極片は、それぞれの非鞍形コイルの両側で
周方向において、磁極領域（３１′）として前記プラス
チック測定管（１１″）に埋め込まれているかまたは磁
極板（２１、２２）として前記セラミック測定管（１
１′）ないし前記プラスチック測定管（１１″）の外周
面上に延在しているかまたは前記磁極板の導磁性の磁極
領域（３１）として延在しておりかつ前記磁極板の端部
は十分な相互間隔（Ｄ）を維持しており、それぞれ、前
記コイルおよび前記磁極板ないし領域のそれぞれ一方の
側において前記プラスチック測定管に埋め込まれている
かまたは前記セラミック測定管ないし前記プラスチック
測定管の外周面上に載置されている軟磁性の帰磁路板
（２３、２４）を備えているか、またはそれぞれ、前記
コイルおよび前記磁極板ないし領域のそれぞれ一方の側
に配置されていて、前記セラミック測定管ないし前記プ
ラスチック測定管の軟導磁性の部分を形成する帰磁路領
域を備えており、前記帰磁路板ないし領域はそれぞれ前
記コイルコア（１７、１８、１９、２０）を介して前記
磁極板（２１、２２）ないし領域に磁気結合されており
かつ前記セラミック測定管ないし前記プラスチック測定
管を完全に包囲し、かつ前記コイルおよび／または前記
コイルコアおよび／または前記磁極板ないし領域および
／または前記帰磁路板ないし領域を取り囲む囲繞部（エ
ンクロージャ）を備えていることを特徴とする電磁流量
計形検出器。
【請求項３】測定すべき導電性の流体が貫流する非強
磁性金属測定管（１１）を備え、該金属測定管は内部が
絶縁層（９）によってライニングを施されており、前記
金属測定管の公称径は２００mmないし７００mmであり、
前記金属測定管は少なくとも２つの測定電極（１４）を
有しており、かつ前記金属測定管に、該金属測定管（１
１）を貫通する磁界を発生するための手段が取り付けら
れており、前記手段は、前記金属測定管（１１）の外周
面上に、直径方向上に相対向している、非鞍形の部分コ
イル対（１５′、１６′；１５″、１６″）を備え、前
記部分コイル対のそれぞれの軸線は整列して整合配置さ
れておりかつ前記金属管（１１）の軸線に平行に延在し
ており、前記部分コイル毎にＵ字形のコイルコア（１
７、１８、１９、２０）を備え、該コイルコアの、その
脚を連結するそれぞれのウェブ（１７３、１８３、１９
３、２０３）に、それぞれの部分コイル（１５′、１
６′；１５″、１６″）が巻き付けられており、軟磁性
材料から成る磁極片を備え、該磁極片は、それぞれの部
分コイル対の両側で周方向において、磁極板（２１、２
２）として前記金属測定管（１１）の外周面または内周
面にまたは前記金属測定管に装着された磁極領域（３
１、３１′）としてこれら端部の十分な相互間隔（Ｄ）
を維持して延在しており、それぞれ、前記コイルおよび
前記磁極板ないし領域のそれぞれ一方の側に配置されて
いて、前記金属測定管（１１）の外周面または内周面上
に載置されていて、該金属測定管を完全に包囲する軟磁
性の帰磁路板（２３、２４）を備えているか、またはそ
れぞれ、前記部分コイル対および前記磁極板ないし領域
のそれぞれ一方の側において、前記金属測定管内に挿入
装着されていて、該金属測定管を完全に包囲する軟磁性
の帰磁路領域を備えており、前記帰磁路板ないし領域は
それぞれ、前記コイルコア（１７、１８、１９、２０）
を介して前記磁極板（２１、２２）ないし領域に次のよ
うに磁気結合されており、すなわち前記コイルコアのそ
れぞれ相対向している脚（１７１、１８１、１９１、２
０１）が前記磁極板（２１、２２）ないし領域に磁気結
合されかつ相互に反対側に位置しているそれぞれの脚
（１７２、１９２、１８２、２０２）が前記帰磁路板
（２３、２４）ないし領域に磁気結合されているように
であり、かつ前記コイルおよび／または前記コイルコア
および／または前記磁極板ないし領域および／または前
記帰磁路板ないし領域を取り囲む囲繞部（エンクロージ
ャ）を備えていることを特徴とする電磁流量計形検出
器。
【請求項４】測定すべき導電性の流体が貫流するセラ
ミック測定管（１１′）ないしプラスチック測定管（１
１″）を備え、前記測定管の公称径は５００mmより大き
く、前記測定管は少なくとも２つの測定電極（１４）を
有しており、かつ前記測定管に、該セラミック測定管
（１１′）ないしプラスチック測定管（１１″）を貫通
する磁界を発生するための手段が取り付けられており、
前記手段は、前記セラミック測定管ないし前記プラスチ
ック測定管の外周面上に、直径方向上に相対向してい
る、非鞍形の部分コイル対（１５′、１６′；１５″、
１６″）を備え、該部分コイル対のそれぞれの軸線は、
整列して整合配置されておりかつ前記セラミック測定管
（１１′）または前記プラスチック測定管（１１″）の
軸線に平行に延在しており、前記部分コイル毎にＵ字形
のコイルコア（１７、１８、１９、２０）を備え、該コ
イルコアの、その脚を連結するそれぞれのウェブ（１７
３、１８３、１９３、２０３）に、前記それぞれの部分
コイル（１５′、１６′；１５″、１６″）が巻き付け
られており、軟磁性材料から成る磁極片を備え、該磁極
片は、それぞれの部分コイル対の両側で周円の方向にお
いて、磁極領域（３１′）として前記プラスチック測定
管（１１″）に埋め込まれているかまたは磁極板（２
１、２２）として前記セラミック測定管（１１′）ない
し前記プラスチック測定管（１１″）の外周面に延在し
ているかまたは前記磁極板の導磁性の磁極領域（３１）
として延在しておりかつ前記磁極板の端部は十分な相互
間隔（Ｄ）を維持しており、それぞれ、前記部分コイル
対および前記磁極板ないし領域のそれぞれ一方の側にお
いて前記プラスチック測定管に埋め込まれているかまた
は前記セラミック測定管ないし前記プラスチック測定管
の外周面上に載置されている軟磁性の帰磁路板（２３、
２４）を備えているか、またはそれぞれ、前記部分コイ
ル対および前記磁極板ないし領域のそれぞれ一方の側に
配置されていて、前記セラミック測定管ないし前記プラ
スチック測定管の軟導磁性の部分を形成する帰磁路領域
を備えており、前記帰磁路板ないし領域は前記セラミッ
ク測定管ないし前記プラスチック測定管を完全に包囲し
かつそれぞれ前記コイルコア（１７、１８、１９、２
０）を介して前記磁極板ないし領域（２１、２２）に次
のように磁気結合されており、すなわち前記コイルコア
のそれぞれ相対向している脚（１７１、１８１、１９
１、２０１）が前記磁極板（２１、２２）ないし領域に
磁気結合されかつ相互に反対側に位置しているそれぞれ
の脚（１７２、１９２、１８２、２０２）が前記帰磁路
板（２３、２４）ないし領域に磁気結合されているよう
にであり、かつ前記コイルおよび／または前記コイルコ
アおよび／または前記磁極板ないし領域および／または
前記帰磁路板ないし領域を取り囲む囲繞部（エンクロー
ジャ）を備えていることを特徴とする電磁流量計形検出
器。
【請求項５】前記２つのコイル（１５、１６）のそれ
ぞれの軸線は前記測定管（１１）の軸線に対して垂直に
延在しており、前記コイル毎の２つのＵ字形のコイルコ
ア（１７、１８、１９、２０）の脚長は前記コイルの長
さ（ｈ）より殆ど大きくなく、前記コイルコアのそれぞ
れの脚（１７１、１８１、１９１、２０１）は相互間隔
を保持してそれぞれのコイル内に配置されておりかつ前
記磁極板（２１、２２）ないし領域に磁気結合されてお
りかつ前記コイルコアのそれぞれの、それぞれのコイル
（１５、１６）に挿入装着されている脚（１７２、１９
２；１８２、２０２）は、前記帰磁路板（２３、２４）
ないし領域に磁気結合されている請求項１または２記載
の電磁流量計形検出器。
【請求項６】コイルに属する２つのＵ字形のコイルコ
アは、唯一のＥ字形のコイルコアに結合されている請求
項３から５までのいずれか１項記載の電磁流量計形検出
器。
【請求項７】前記磁極板（２１、２２）は前記コイル
（１５、１６）の近傍において中断されておりかつこれ
により形成される端部（２１１、２１２）は曲げられて
おりかつ前記端部は前記それぞれのコイルコアの前記コ
イルに挿入装着されているそれぞれの脚に磁気結合され
ている請求項１から４までのいずれか１項記載の電磁流
量計形検出器。
【請求項８】前記帰磁路板（２３、２４）は前記コイ
ル（１５、１６）の近傍において中断されておりかつこ
れにより形成される端部は曲げられておりかつ前記端部
は前記それぞれのコイルコアの前記コイルに挿入装着さ
れていないそれぞれの脚に磁気結合されている請求項１
から４までのいずれか１項記載の電磁流量計形検出器。
【請求項９】囲繞部（エンクロージャ）として、有利
には磁気シールド作用を有する金属ケーシングを備えて
いる請求項１から４までのいずれか１項記載の電磁流量
計形検出器。