JPH08114469A - 流量計磁気継手 - Google Patents

流量計磁気継手

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JPH08114469A
JPH08114469A JP24895094A JP24895094A JPH08114469A JP H08114469 A JPH08114469 A JP H08114469A JP 24895094 A JP24895094 A JP 24895094A JP 24895094 A JP24895094 A JP 24895094A JP H08114469 A JPH08114469 A JP H08114469A
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JP
Japan
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magnet
magnetic
rotation
driven magnet
magnetic coupling
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Pending
Application number
JP24895094A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Ogawa
胖 小川
Masayuki Watanabe
正行 渡辺
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Oval Corp
Original Assignee
Oval Corp
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Publication date
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Publication of JPH08114469A publication Critical patent/JPH08114469A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気カップリングの伝達トルクを減ずること
なく流量に比例した電気出力を得る。 【構成】 計量部側Aと計数部側Bとを計量部側Aに凹
部を有する隔壁4と耐圧隔板5とで液密に区画し、隔壁
4の凹部内側に主動磁石3を、外側に従動磁石7を設け
た磁気カップリングを介して容積流量計の回転子に接続
された手動軸1の回転を、伝達トルクを減ずることなく
従動軸(計数部側)2に伝え、且つ従動磁石7の外側に
設けられた外側コイル8から従動磁石7の回転に応じて
変化する磁束変化に比例した電気力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流量計磁気継手に関
し、より詳細には、回転子の回転を計数部に液密に伝達
する磁気カップリングを有する容積流量計において、前
記磁気カップリングの回転伝達力を低下させることな
く、前記磁気カップリングの回転に従って発生する磁束
変化を利用して流量に比例した発電力が得られる発電手
段を有する流量計磁気継手に関する。
【0002】
【従来の技術】容積流量計は、精度が高く、しかも取り
付けられた配管形状による精度影響が小さいという特徴
があるので、信頼性の高い流量計として多用されてい
る。容積流量計(以下、単に流量計と記す)の計測結果
は、流量計に取りけ付られた指示計器に流量指示や積算
流量を表示する現場指示方式、流量パルス信号や瞬間流
量に比例したアナログ信号に変換して伝送する遠隔伝送
方式、あるいは、現場指示方式と遠隔伝送方式との組合
わせ方式により表示又は伝達される。
【0003】而して、回転子の回転を現場指示計器へ伝
達する回転の伝達は、回転子側の被計測流体と指示計器
側の外気とが液密に行われなければならない。このため
の回転伝達機構としては、一般に磁気カップリングが使
用されている。一方、現場指示と遠隔伝送方式を組合わ
せる場合は、目的に応じて現場指示計器の回転軸の回転
を利用して発信された流量パルスを用いて流量演算を行
い、現場指示や遠隔伝送する機能を与えられることがあ
り、このための電源が必要とされる。
【0004】特開昭64−419号(特公平6−418
67号)公報による流量測定装置では、磁気カップリン
グに使用される磁石の磁束変化を利用することにより発
電用としての永久磁石を設けることなく発電コイルに起
電力を発生させ、この起電力を現場指示計器内の流量演
算回路の電源として用いている。
【0005】図3は、上述した従来の流量測定装置の発
電原理を説明するための要部断面図で、流量計量部側C
と計数部側Dとは、流量計の耐圧隔板25と、この耐圧
隔板25に外周部が固着された凹部を有する隔壁24で
区画されている。
【0006】流量計量部側Cには、流量計の回転子(図
示せず)の回転が伝達される出力軸21の一端部21a
に支持体22が取り付けられ、支持体22には隔壁24
の外側に位置してリング状の永久磁石の雌部(主動磁
石)23が固着され、隔壁24の内側には永久磁石の雌
部23と磁気結合する円筒状の永久磁石の雄部(従動磁
石)27が取り付けられ、計数部軸側軸26に接続され
ている。
【0007】隔壁24と永久磁石の雄部27との間には
発電コイル28が設置され、発電コイル28は隔壁24
に固着されている。永久磁石の雌部23と雄部27とは
各々反対磁極N:Sの磁力により磁気結合されて出力軸
21の回転が計数部側軸26に伝達され、同時に発電コ
イル28には回転数に比例した起電力が出力される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した流量測定装置
は、磁気カップリング用の磁石による磁束変化を受けて
発電コイル28に出力された電力を、流量パルス発信器
のセンサ、制御装置および表示計の駆動部に供給するこ
とを特徴としたものであるが、前記発電コイル28が永
久磁石の雌部23と雄部27との間に設けられているた
め永久磁石の雌部23と雄部27の半径方向の間隔が大
きくなる。
【0009】永久磁石の雌部23と雄部27との間隔が
大きくなると、伝達可能なトルクは両磁石間の距離の2
乗に反比例して減少する。伝達トルクを発電コイル28
がない場合と等しくするためには、永久磁石は大形とな
る。もし、磁気カップリングの外径寸法や形状を一定と
すると、永久磁石の雄部27の外径を小さくしなければ
ならないので、磁束密度は極端に減少し、これに従って
伝達トルクも急激に減少する。
【0010】一般に、流量計の使用時又は停止時には、
流管に設けられた弁装置を開弁又は閉弁することにより
急激な流量変化が与えられるので、磁気カップリングの
伝達トルクが減少すると、永久磁石の雄部27は雌部2
3に対しスリップして回転子の回転を計数部に伝達する
ことができず、流量計測が不可能となり発電コイル28
からの電力も零となる。この問題を解決するためには、
永久磁石の雌部23と雄部27を起磁力の大きい高価な
磁石にするか、より大形にしなければならず、さらに、
磁気カップリング用の永久磁石以外に発電目的のための
永久磁石を別に設ける必要がないという効果はなくな
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(1)回転子軸の一端に同軸に接続され
た円筒体状で、半径方向に磁極を有し周方向に交互に異
なる磁極が配置された計量室側の主動磁石と、該主動磁
石の外側に同軸に対向して軸承された円筒体状で半径方
向および周方向に前記主動磁石と吸引し合う磁極を有す
る計数部側の従動磁石と、前記主動磁石と従動磁石との
間をシールし、計量室側に凹部を有する隔壁とからな
り、回転子の回転を計数部へ液密に伝達する磁気カップ
リングを有する容積流量計において、前記従動磁石の外
側に外側コイルを設置し、該外側コイルより前記従動磁
石の回転に従って生ずる磁束変化に応じた発電力を得る
ようにしたこと、或いは、(2)回転子軸の一端に同軸
に接続された円筒体状で半径方向に磁極を有し周方向に
交互に異なる磁極が配置された計量室側の主動磁石と、
該主動磁石の内側に同軸に対向して軸承された円筒体状
で半径方向および周方向に前記主動磁石と吸引し合う磁
極を有する計数部側の従動磁石と、前記主動磁石と従動
磁石との間をシールし、計数部側に凹部を有する隔壁と
からなり、回転子の回転を計数部へ液密に伝達する磁気
カップリングを有する容積流量計において、前記従動磁
石の内側に内側コイルを設置し、該内側コイルより前記
従動磁石の回転に従って生ずる磁束変化に応じた発電力
を得るようにしたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】流量計回転子の回転を計数部側に液密に伝達す
るための磁気カップリングを有する容積流量計におい
て、磁気カップリングを構成する一対の永久磁石、すな
わち半径方向に磁極を有し、周方向に交互に異なる磁極
が配置された円筒体状の主動磁石と、該主動磁石の外側
又は内側にあり該主動磁石に対応した磁極を有する従動
磁石とにおいて、主動磁石と従動磁石との間隔を変化せ
ず、伝達トルクを減少させることなく、前記従動磁石の
外側又は内側にコイルを設置して、磁気結合された主動
磁石と従動磁石とが回転したとき、コイルを交叉する従
動磁石による磁束の変化に従って前記コイルから流量に
比例した電力を取り出す。
【0013】
【実施例】
実施例1(請求項1に対応) 図1は、本発明による流量変換器の実施例1の一例を説
明するための要部構成図であり、図1(a)は側断面
図、図1(b)は図1(a)の矢視O−O線断面図で、
図中、1は主動軸、2は従動軸(計数部側軸)、3は主
動磁石、4は隔壁、5は耐圧隔板、6は軸受、7は従動
磁石、8は外側コイルである。
【0014】流量計の計量室内には流量に比例して回転
する回転子(図示せず)が設置されており、回転子の回
転は、直接または伝達歯車(図示せず)を介して主動軸
1に出力される。主動軸1の一端には半径方向に磁極を
有し周方向に交互に異なる磁極、例えば、順次S.N.
S.Nと4つの磁極が配置された円筒体状の主動磁石3
が同軸に固着されている。
【0015】主動磁石3の外側には、主動磁石3と僅か
な隙間が得られるような外径寸法をもった凹部を有する
隔壁4が配置され、隔壁4は、外周4aで耐圧隔板5に
固着支持されており、該隔壁4の外部には主動軸1と同
軸な固定軸4aが突出して取付けられている。この隔壁
4と耐圧隔板5とにより計量部側Aと計数部側Bとが区
画され液密に封じられている。
【0016】隔壁4の主動磁石3と対向した外周には、
円筒体状の従動磁石7が配置され、該従動磁石7は従動
軸2と円板状の支持体2で接合され、従動軸2は、軸受
6を介して、前記固定軸4aに回転可能に軸支されてい
る。従動磁石7の外側には、主動磁石3と僅かな隙が得
られる程度の内径の外側コイル8が円環座5aを介して
耐圧隔板5に取付られている。外側コイル8は、円筒体
状をしており、円筒体状の外側コイル8は周方向に配置
された主動磁石3の磁極の数と等しい数に個別に分割さ
れ巻回されている。例えば、外側コイル8a,8b,…
8dとが円筒上に互いに隣接して配置され、各々の外側
コイル8a,8b,…8dは発生する電圧が加算される
方向に直列接続されている。
【0017】次に、図1に示された流量計磁気継手の動
作を図1(b)により説明する。いま、主動軸1の回転
により主動磁石3が矢印w方向に回転すると、従動磁石
7は主動磁石3との磁気結合により同様に矢印w方向に
共に等しい角速度で回転し、主動軸1の回転が計数部側
の従動軸2に伝達される。
【0018】主動磁石3の回転に伴って分割された磁極
間の外側を通る磁束Φも回転し、各々の外側コイル8
a,8b,…8dに交互に反対向きの起電力が生ずる。
外側コイル8a,8b,…8dは前述のように起電力が
加算される向きに接続されているので外側コイル8のリ
ード線8Lからは出力軸1の回転に比例した交番起電
力、即ち、流量に比例した交流電力が出力される。この
電力は、瞬間流量に比例するとともに整流することによ
って流量変換回路等の負荷を駆動する直流電源とするこ
とができる。
【0019】図1に示した実施例1による流量計磁気継
手によれば、外側コイル8を主動磁石3の外側に設置し
たので、磁気カップリングを構成する主動磁石3と従動
磁石7の磁気結合力を弱めることなく、最適な磁気カッ
プリング間隔を自由に選定できるので、充分安定したト
ルク伝達が可能であり、しかも流量に比例した流量信号
又は発電力が得られる。
【0020】実施例2は、上述した実施例1を小形化す
るためになされたものである。
【0021】実施例2(請求項2に対応) 図2は、本発明による流量計磁気継手の実施例2の一例
を説明するための要部構成図であり、図2(a)は側断
面図、図2(b)は図1(a)の矢視P−P線断面図
で、図中、11は主動軸、12は従動軸、13は主動磁
石、14は隔壁、15は耐圧隔板、16は軸受、17は
従動磁石、18は内側コイルである。
【0022】図2において、計量室側Aと計数部側Bと
は、耐圧隔板15と隔壁14とで液密に区画されてお
り、ここでの隔壁14は、計量室側Aに突出し、計数部
側Bに凹部を有し、計量室側Aに向けて同軸に突出する
固定軸12bを有している。固定軸14bには、主動軸
11が軸受16により軸支され、主動軸11には円筒状
の主動磁石13が支持板11aを介して固着されてい
る。このとき、主動磁石13の内壁面は、隔壁14の外
側に隔壁14と僅かな隙間を有しており、隔壁14の内
側には、前記主動磁石13と対向した同軸な従動磁石1
7が支持体12aを介して取り付けられている。
【0023】従動磁石17は円筒体状であり、主動磁石
13と同様に半径方向および周方向に交互に異なる磁極
が配置されている。このとき、円筒体状の従動磁石17
と支持体12aとで凹部が形成され、該凹部内に同軸な
内側コイル18が従動磁石17の内周面と僅かの隙をも
って配置されている。なお、内側コイル18は、隔壁1
4の凹部中央に突出して設けられた支持柱14aに固着
され、リード線18aより出力される。
【0024】内側コイル18は、実施例1による外側コ
イル8の場合と同様に、従動磁石17の外周に交互に配
置された主動磁石13の磁極の数に等しい数の内側コイ
ル部分で構成され、直列接続されている。従って、動作
原理も分割された磁石の回転に伴う磁束変化を利用した
もので、実施例1による従動磁石7と外側コイル8との
場合と同様であり、詳細な説明を省略する。
【0025】実施例2による流量変換器によると、内側
コイル18は従動磁石17の内部に設置されているの
で、小形で流量に比例した出力が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、下記の効果がある。請求項1に対応する効
果;電気出力が得られる外側コイル8を主動磁石3と磁
気結合される従動磁石7の外側に設置したので、磁気カ
ップリングの伝達トルクを弱めることがなく、急速な流
量変化でスリップが生じ計測不能となることがなくなり
安定したトルク伝達が得られ、外側コイル8の電気出力
を有効に利用できる。請求項2に対応する効果;請求項
2に述べた効果に加え、全体を小形にすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による流量計磁気継手の実施例1の一
例を説明するための要部構成図である。
【図2】 実施例2の一例を説明するための要部構成図
である。
【図3】 従来の流量測定装置の発電原理を説明するた
めの要部断面図である。
【符号の説明】
1…主動軸、2…従動軸(計数部側軸)、3…主動磁
石、4…隔壁、5…耐圧隔板、6…軸受、7…従動磁
石、8…外側コイル、11…主動軸、12…従動軸、1
3…主動磁石、14…隔壁、15…耐圧隔板、16…軸
受、17…従動磁石、18…内側コイル。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子軸の一端に同軸に接続された円筒
    体状で、半径方向に磁極を有し周方向に交互に異なる磁
    極が配置された計量室側の主動磁石と、該主動磁石の外
    側に同軸に対向して軸承された円筒体状で半径方向およ
    び周方向に前記主動磁石と吸引し合う磁極を有する計数
    部側の従動磁石と、前記主動磁石と従動磁石との間をシ
    ールし、計量室側に凹部を有する隔壁とからなり、回転
    子の回転を計数部へ液密に伝達する磁気カップリングを
    有する容積流量計において、前記従動磁石の外側に外側
    コイルを設置し、該外側コイルより前記従動磁石の回転
    に従って生ずる磁束変化に応じた発電力を得るようにし
    たことを特徴とする流量計磁気継手。
  2. 【請求項2】 回転子軸の一端に同軸に接続された円筒
    体状で半径方向に磁極を有し周方向に交互に異なる磁極
    が配置された計量室側の主動磁石と、該主動磁石の内側
    に同軸に対向して軸承された円筒体状で半径方向および
    周方向に前記主動磁石と吸引し合う磁極を有する計数部
    側の従動磁石と、前記主動磁石と従動磁石との間をシー
    ルし、計数部側に凹部を有する隔壁とからなり、回転子
    の回転を計数部へ液密に伝達する磁気カップリングを有
    する容積流量計において、前記従動磁石の内側に内側コ
    イルを設置し、該内側コイルより前記従動磁石の回転に
    従って生ずる磁束変化に応じた発電力を得るようにした
    ことを特徴とする流量計磁気継手。
JP24895094A 1994-10-14 1994-10-14 流量計磁気継手 Pending JPH08114469A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101387194B1 (ko) * 2011-08-30 2014-04-21 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 동력 발생 장치
JP6154046B1 (ja) * 2016-05-23 2017-06-28 三菱電機エンジニアリング株式会社 流量モニター装置

Cited By (3)

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KR101387194B1 (ko) * 2011-08-30 2014-04-21 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 동력 발생 장치
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040106