JPH09196724A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁流量計を組み立ててしまえば、測定管１
内の磁束密度分布の変更はできず、測定管１内を流れる
被測定流体２の流速分布が軸対称でない場合は精度良く
測定できないという課題があった。 【解決手段】 インナーコア１１に設けられ、測定管１
とそのインナーコア１１とのギャップを調整し、その測
定管１内の磁界の分布を調整自在にする可変ねじ１２を
備え、流速分布が軸対称であるか軸対称でないかに拘ら
ず可変ねじ１２の調整によって精度良く測定できるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被測定流体の流
量を電磁誘導の法則に基づいて検出する電磁流量計に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は電磁流量計の測定原理を示す構成
図であり、図において、１は測定管、２は測定管１内を
流れる被測定流体、３は測定管１の外周に設けられたコ
ア、４はそのコア３に巻回された励磁コイル、５は測定
管１の一部に対向し且つ磁界と交差する位置に設けられ
た測定電極、６はその測定電極５によって検出された起
電力からノイズ等を取り除き、被測定流体２の流量に応
じた信号に変換する変換器である。

【０００３】また、図６は従来の電磁流量計を示す断面
図であり、図において、１ａは測定管１の内面に設けら
れたライニング、７は磁性材で成形され、コア３および
励磁コイル４と測定管１との間にそれぞれ設けられ、測
定管１の長手方向に直交する磁界を発生させるインナー
コア、８は測定管１，コア３および励磁コイル４を覆う
アウターコアである。

【０００４】次に動作について説明する。まず、電磁流
量計の測定原理から説明する。図１に示すように、磁界
内を被測定流体２が移動すると、ファラデーの電磁誘導
の法則によって起電力が発生する。磁界が測定管１に直
角で、流れている被測定流体２の導電率が低過ぎなけれ
ば、内面に設けられた一対の測定電極５間から電圧が測
定できる。この電圧は磁界の強さと被測定流体２の平均
流速と測定電極５間距離に比例する。この原理によって
被測定流体２の流速および流量が測定できる。さらに、
変換器６ではその測定電極５によって検出された起電力
からノイズ等を取り除き、被測定流体２の流量に応じた
信号に変換する。

【０００５】図６は測定管１およびインナーコア７の上
部側のみの構造を示したものであり、コア３および励磁
コイル４から発生した磁界は、磁性材で成形されたイン
ナーコア７を通して、図示を省略した下部側に対向する
インナーコア７との間で測定管１の長手方向に直交する
磁界を発生させる。なお、これらインナーコア７は測定
管１に密着固定されており、組み立て後の磁束密度分布
の変更はできない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁流量計は以
上のように構成されているので、電磁流量計を組み立て
てしまえば、測定管１内の磁束密度分布の変更はでき
ず、測定管１内を流れる被測定流体２の流速分布が軸対
称でない場合は精度良く測定できないなどの課題があっ
た。即ち、測定管１の管壁部と中心部の流速に違いがあ
るなど、測定管１内を流れる被測定流体２の流速分布が
軸対称である場合は、予めその測定管１の管壁部と中心
部の流速に違いを求めておき、測定電極５近傍の磁束密
度を測定管１の中心部の磁束密度より大きくすることに
よって感度の良好な流量測定ができ、さらに、その測定
された流量値にその流速の違いに基づく補正値を付加し
て演算することによって精度良く測定できる。

【０００７】しかしながら、電磁流量計の上流部に曲が
り部があったり、管径の変化があったり、また、温度測
定器等による突起部があったりすると、流速分布が軸対
称にならず、一部分のみ流速分布が過度に大きくなって
しまい、これが測定電極５近傍に近く上述のように測定
電極５近傍の磁束密度を大きくしている場合には、その
過度に大きくなってしまった測定電極５近傍の流速に影
響されて実際より大きな流速を算出してしまい、著しく
流量測定の精度が低下してしまう。従って、この場合に
は、その過度に流速が大きくなってしまった測定電極５
近傍の磁束密度を積極的に小さくすることにより、その
測定電極５近傍の検出感度を低下させ実際の流速を求め
ることが必要になるが、従来の電磁流量計では、一度流
速分布の軸対称用として測定電極５近傍の磁束密度が大
きくなるように組み立てられてしまえば、測定管１内の
磁束密度分布の変更はできず、測定管１内を流れる被測
定流体２の流速分布が軸対称でない場合は精度良く測定
できないなどの課題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、組み立て後においても、管路内の
磁束密度分布を調整でき、流速分布が軸対称であるか軸
対称でないかに拘らず精度良く測定できる電磁流量計を
得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る電磁流量計は、インナーコアに設けられ、管路とその
インナーコアとのギャップを調整し、その管路内の磁界
の分布を調整自在にする磁界調整部材を備えたものであ
る。

【００１０】請求項２記載の発明に係る電磁流量計は、
磁性材で成形されインナーコアへの挿入長に応じて測定
電極とのギャップを調整し管路内の磁界の分布を調整自
在にする磁界調整部材を備えたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は電磁流量計の測定原理を示す構成
図であり、図において、１は測定管（管路）、２は測定
管１内を流れる被測定流体、３は測定管１の外周に設け
られたコア、４はそのコア３に巻回された励磁コイル、
５は測定管１の一部に対向し且つ磁界と交差する位置に
設けられた測定電極、６はその測定電極５によって検出
された起電力からノイズ等を取り除き、被測定流体２の
流量に応じた信号に変換する変換器である。

【００１２】また、図２はこの発明の実施の形態１によ
る電磁流量計を示す構成図であり、図において、１ａは
測定管１の内面に設けられたライニング、８は測定管
１，コア３および励磁コイル４を覆うアウターコア、１
１は磁性材で成形され、コア３および励磁コイル４と測
定管１との間にそれぞれ設けられ、測定管１の長手方向
に直交する磁界を発生させるインナーコアである。この
インナーコア１１は図３，図４に示すように４隅に可変
ねじ（磁界調整部材）１２が設けられており、可変ねじ
１２を調整することによって、測定管１とインナーコア
１１とのギャップを調整し、その測定管１内の磁界の分
布を調整自在にすることができるようになっている。

【００１３】次に動作について説明する。まず、電磁流
量計の測定原理から説明する。図１に示すように、磁界
内を被測定流体２が移動すると、ファラデーの電磁誘導
の法則によって起電力が発生する。磁界が測定管１に直
角で、流れている被測定流体２の導電率が低過ぎなけれ
ば、内面の一対の測定電極５間から電圧が測定できる。
この電圧は磁界の強さと被測定流体２の平均流速と測定
電極５間距離に比例する。この原理によって被測定流体
２の流速および流量が測定できる。さらに、変換器６で
は測定電極５によって検出された起電力からノイズ等を
取り除き、被測定流体２の流量に応じた信号に変換す
る。

【００１４】図２から図４は可変ねじ１２によってギャ
ップを調整し、測定管１内の磁界の分布を調整する構成
を示したものであり、可変ねじ１２の調整によって測定
管１とインナーコア１１の４隅とを密着した、即ち、ギ
ャップを無くした状態では、測定電極５近傍の磁束密度
が測定管１の中心部の磁束密度より大きくなり、流速分
布が軸対称である場合において感度良好に流量測定がで
きるようになる。また、可変ねじ１２の調整によって測
定管１とインナーコア１１の４隅とにギャップを設けた
状態では、測定電極５近傍の磁束密度が低下し、測定管
１内の磁束密度が一様になり、流速分布が軸対称でない
場合において平均流速を測定することができ、この場合
においても精度良く測定できる。なお、装置に応じてイ
ンナーコア１１の大きさおよび形状、可変ねじ１２の長
さおよび本数を任意に設定し、磁束密度の大きさおよび
調整範囲を任意に設定しても良い。

【００１５】以上のように、この実施の形態１では、可
変ねじ１２の調整によって測定管１とインナーコア１１
の４隅とのギャップを調整することにより、測定電極５
近傍の磁束密度を測定管１の中心部の磁束密度より大き
くしたり、測定管１内の磁束密度を一様にしたりするこ
とができ、組み立て後の電磁流量計であっても、流速分
布の軸対称および非軸対称のいずれにおいても精度良く
測定できる。

【００１６】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２による電磁流量計の上部を示す構成図であり、図に
おいて、１３は磁性材で成形されインナーコア１１およ
び測定管１への挿入長に応じて測定電極５とのギャップ
を調整し、測定管１内の磁界の分布を調整自在にするボ
ルト（磁界調整部材）、１４はそのボルト１３と螺合す
る雌ねじである。

【００１７】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、インナーコア１１と測定管１との間にギャッ
プを設けることにより測定電極５近傍の磁束密度を低下
させたが、この実施の形態２では、インナーコア１１を
固定のまま磁性材で成形されたボルト１３をインナーコ
ア１１に螺入することにより、このボルト１３の先端を
測定電極５近傍に近づけ、その測定電極５近傍の磁束密
度を大きくしたり、またボルト１３を緩めることにより
先端を測定電極５近傍から遠ざけ、その測定電極５近傍
の磁束密度を低下させ、流速分布の軸対称および非軸対
称にかかわらず、ボルト１３の挿入長の調整により精度
良く測定することができる。なお、この実施の形態２で
は、長めのボルト１３を用い、ボルト１３の頭部を電磁
流量計より突出させることにより、組立後において、磁
束密度の調整を可能としたが、短いボルトを設け、組立
後において、その短いボルトをレンチまたはドライバ等
で螺入できるような穴を設けてもよい。

【００１８】以上のように、この実施の形態２では、ボ
ルト１３の調整によってそのボルト１３の先端と測定電
極５近傍とのギャップを調整することにより、測定電極
５近傍の磁束密度を測定管１の中心部の磁束密度より大
きくしたり、測定管１内の磁束密度を一様にしたりする
ことができ、組み立て後の電磁流量計であっても、流速
分布の軸対称および非軸対称のいずれにおいても精度良
く測定できる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、インナーコアに設けられ、管路とそのインナーコ
アとのギャップを調整し、その管路内の磁界の分布を調
整自在にする磁界調整部材を備えるように構成したの
で、組み立て後においても、磁界調整部材によって、管
路とインナーコアとのギャップを調整し、管路内の磁束
密度分布を調整することができ、流速分布が軸対称であ
るか軸対称でないかに拘らず精度良く測定できる電磁流
量計が得られる効果がある。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、磁性材で成
形され、インナーコアへの挿入長に応じて測定電極との
ギャップを調整し、管路内の磁界の分布を調整自在にす
る磁界調整部材を備えるように構成したので、組み立て
後においても、磁界調整部材によって、その磁界調整部
材と測定電極とのギャップを調整し、管路内の磁束密度
分布を調整することができ、流速分布が軸対称であるか
軸対称でないかに拘らず精度良く測定できる電磁流量計
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁流量計の測定原理を示す構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１による電磁流量計を示
す構成図である。

【図３】電磁流量計の上部を示す断面図である。

【図４】可変ねじを示す斜視図である。

【図５】この発明の実施の形態２による電磁流量計の上
部を示す構成図である。

【図６】従来の電磁流量計を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 測定管（管路） ２ 被測定流体 ４ 励磁コイル ５ 測定電極 １１ インナーコア １２ 可変ねじ（磁界調整部材） １３ ボルト（磁界調整部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定流体が流れる管路と、その管路の
   外周に互いに対向するように設けられた励磁コイルと、
   磁性材で成形され且つ前記励磁コイルと前記管路との間
   にそれぞれ設けられ前記管路の長手方向に直交する磁界
   を発生させるインナーコアと、前記管路の一部に互いに
   対向し且つ前記磁界と交差する位置に設けられ前記被測
   定流体の流量に応じた起電力を検出する測定電極と、前
   記インナーコアに設けられ、前記管路とそのインナーコ
   アとのギャップを調整しその管路内の磁界の分布を調整
   自在にする磁界調整部材とを備えた電磁流量計。
2. 【請求項２】 被測定流体が流れる管路と、その管路の
   外周に互いに対向するように設けられた励磁コイルと、
   磁性材で成形され且つ前記励磁コイルと前記管路との間
   にそれぞれ設けられ前記管路の長手方向に直交する磁界
   を発生させるインナーコアと、前記管路の一部に互いに
   対向し且つ前記磁界と交差する位置に設けられ前記被測
   定流体の流量に応じた起電力を検出する測定電極と、磁
   性材で成形され前記インナーコアへの挿入長に応じて前
   記測定電極とのギャップを調整し前記管路内の磁界の分
   布を調整自在にする磁界調整部材とを備えた電磁流量
   計。