JPH10197301A - 電磁流量計用測定管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管体とフランジ付きパイプの軸線がずれた場
合でも、フランジ付きパイプと補強管との間にライニン
グ材のための最小隙間を確実に確保することができ、ラ
イニング材の剥離、変形を防止する。 【解決手段】 電磁流量計の測定管１を、流路を形成す
る管体１Ａと、この管体１Ａの両端にそれぞれ溶接され
る２つのフランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃとで構成する。
測定管１の内壁面に内張りされるライニング材２中に多
孔管からなる補強管３を測定管１と所要の間隔をおいて
埋設する。この補強管３は、中間部が管体１Ａ内壁面に
溶接固定されたスペーサ５にスポット溶接され、両端部
にフランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃの内壁面に当接する当
接部２０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性流体の流量
を測定する電磁流量計用測定管に関する。

【０００２】

【従来の技術】測定管内を流れる導電性流体の流量を電
磁誘導現象を利用して測定する電磁流量計（実公平２−
２８４１１号公報等）においては、被測定流体中に発生
する起電力とステンレス鋼等の非磁性体からなる測定管
との短絡を防止するため、通常測定管の接液面である内
壁面およびフランジ外側面をライニング材によって被覆
している。ライニング材の材質としては耐熱性、耐食
性、絶縁性に優れたものが要求されるため、通常フッ素
樹脂等の絶縁材料が使用され、射出成形により軸線一方
向から測定管の内壁面およびフランジ接合面に形成され
る。しかし、ライニング材は金属との密着性が悪く、そ
のため測定管から剥離し易いことから、通常測定管の内
壁を覆うライニング材中に多孔管からなる補強管を埋設
し、これによってライニング材の剥離を防止するととも
に、測定管内の温度変化や圧力変化によるライニングの
変形を防止している（例：実公平２−２６０２５号公
報、実公平２−５１９１号公報、実公平１−７９１８号
公報）。

【０００３】図３にこの種の電磁流量計の従来例を示
す。１は測定管、２はライニング材、３はライニング材
２内に埋設された補強管である。測定管１は、両端開放
の直管からなり流路４を形成する管体１Ａと、この管体
１Ａの両端にそれぞれ溶接１２によって接合された２つ
のフランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃとで構成されている。
管体１Ａとパイプ１Ｂ，１Ｃは、ＳＵＳ等の非磁性体に
よって製作されている。補強管３は、同じくＳＵＳ等の
非磁性体によって製作されて多数の透孔３ａを有し、測
定管１内にリング状のスペーサ５を介して埋設される。
補強管３とスペーサ５の溶接順序は、通常はスペーサ５
を補強管３にスポット溶接し、その後パイプ１Ｂ，１Ｃ
にスポット溶接するが、スペーサ５をパイプ１Ｂ，１Ｃ
を溶接した後、補強管３をスペーサ５にスポット溶接し
てもよい。

【０００４】６は被測定流体１０の流れ方向と直交する
方向の磁界を形成する一対の鞍型励磁コイルで、測定管
１の外壁に上下に対向するように設けられ、その外側が
筒状のコア１１によって覆われている。７は測定管１の
管壁中央に励磁コイル６による磁界と軸線が直交するよ
う貫通して取付けられた一対（但し一方のみ示す）の電
極で、この電極７の内端はライニング２を通って流路４
内に臨み被測定流体１０との接液面を形成している。１
３は電極７の信号リード線、１４は測定管１の外周を覆
うカバー、１５は管体１Ａとフランジ付きパイプ１Ｂ，
１Ｃとの接合部である。

【０００５】このような構成において、励磁コイル６に
通電し、導電性の被測定流体１０を測定管１内に流す
と、磁界方向と流体の流れ方向とにそれぞれ直交する一
対の電極７間には平均流量に比例した起電力が発生し、
これを検出することにより流体の流量を測定することが
できる。

【０００６】測定管１を製作するには、先ず管体１Ａと
フランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃとの接合部１５を突き合
わせ溶接して測定管１とする。これは、例えば円板状の
フランジに管体を嵌合して溶接する方法であると、通常
ティグ（ＴＩＧ）溶接を行うが、強度を得るためにフラ
ンジの両側で溶接しなければならず、さらに肉を盛って
溶接することも行うので、溶接の歪みが生じ易く、好ま
しくない。一方、突き合わせ溶接であると、溶接が一箇
所だけですみ、溶接の容易性から熱エネルギーの高い電
子ビーム溶接が可能で、歪みも生じ難い。

【０００７】次に、スペーサ５を測定管１の内周面開口
端部に溶接固定し、しかる後このスペーサ５に補強管３
をスポット溶接する。このスポット溶接はライニング材
２の射出成形時にその射出圧力によるずれを防止するた
めである。この後、この測定管１を成形金型内にセット
し、ライニング材２を軸線の一方向から射出成形し、補
強管３をモールドする。なお、補強管３とスペーサ５の
溶接順序としては、スペーサ５をパイプ１Ｂ，１Ｃを溶
接した後、補強管３をスペーサ５にスポット溶接しても
よい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の測定管
１の製作においては、管体１Ａとフランジ付きパイプ１
Ｂ，１Ｃを突き合わせ溶接によって一体に接合してい
た。しかしながら、管体１Ａとフランジ付きパイプ１
Ｂ，１Ｃとの突き合わせた時に、管体１Ａに対してパイ
プ１Ｂ，１Ｃの軸線を高い精度で一致させることが意外
に難しく、時間を要し、軸線がずれてしまうこともしば
しば起こるという問題があった。さらに、加工コスト低
減により、管体あるいはパイプに市販のパイプ材を使用
し、内面加工をしないと、内面が真円でないことが多
く、溶接後、同一円を形成できないという問題があっ
た。特に、軸線が一致していない、あるいは同一円を形
成できない場合は、ライニング材２が剥離し易いという
問題が生じる。すなわち、図４に示すように管体１Ａと
フランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃの軸線がずれている、あ
るいは同一円を形成できないと、補強管３と管体１Ｂ，
１Ｃとの隙間が周方向において不均一になり、最悪の場
合は互いに接触してライニング材２のための最小隙間を
確保することができなくなる。その結果、ライニング材
２を充填しても、隙間が狭い部分Ｂにおいてはライニン
グ材２が補強管３とパイプ１Ｂ，１Ｃの間に回り込ま
ず、補強管３との密着が悪く、剥離の原因となる。

【０００９】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、管体と
フランジ付きパイプの軸線がずれたり同一円を形成して
いない場合でも、フランジ付きパイプと補強管との間に
ライニング材のための最小隙間を確実に確保することが
でき、ライニング材の剥離、変形等を防止するようにし
た電磁流量計用測定管を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る電磁流量計用測定管は、流路を形成する
管体と、この管体の両端にそれぞれ溶接される２つのフ
ランジ付きパイプとで測定管を構成し、この測定管の内
壁面に内張りされるライニング材中に多孔管からなる補
強管を前記測定管と所要の間隔をおいて埋設した電磁流
量計用測定管において、前記補強管の中間部を前記管体
の内壁面にスペーサを介して固定するとともに両端部に
フランジ付きパイプの内壁面に当接する当接部を設けた
ことを特徴とする。また、本発明は、上記発明におい
て、補強管の端部を外側に拡径し、この拡径部を当接部
としたことを特徴とする。

【００１１】本発明において、管体に対してフランジ付
きパイプがずれて溶接され、軸線が不一致になったとし
ても、補強管の端部に設けられた当接部のうち補強管の
ずれ方向とは反対側の部分が、フランジ付きパイプの内
壁面に片当たりして補強管を軸線のずれ方向に弾性変形
させるため、この片当たりしている部位におけるフラン
ジ付きパイプと補強管との間にライニング材のための最
小隙間を形成する。したがって、ライニング材は補強管
の内側に回り込んで補強管と良好に密着する。これによ
り、ライニング材の剥離、変形を防止することができ
る。補強管の端部を外側に拡径し当接部を補強管に一体
に形成した測定管においては、当接部のための別部材を
必要せず、部品点数の増加を防止し得る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る電
磁流量計用測定管の一実施の形態を示す断面図である。
なお、図中従来技術の欄で示した構成部材等と同一のも
のについては同一符号をもって示し、その説明を適宜省
略する。本実施の形態においては、ライニング材２中に
埋設される多孔管からなる補強管３の中間部を管体１Ａ
の内壁面に溶接固定した２つのスペーサ５にスポット溶
接し、両端部を拡径するように外側に折り曲げてテーパ
状の当接部２０とし、この当接部２０をフランジ付きパ
イプ１Ｂ，１Ｃの内壁面に当接させるようにしている。
当接部２０の折り曲げ寸法ｄは、スペーサ５の板厚ｔと
略等しい。その他の構成は上記した従来の測定管と同一
である。

【００１３】ここで、上記実施の形態においては、当接
部２０を補強管３に一体に設けた例を示したが、図２に
示すようにリング２１を補強管３とは別個に形成し、こ
のリング２１を補強管３の端面に溶接等によって固定
し、補強管３の外周より外側に突出するリング２１の外
周縁部を当接部としたり（ａ）、あるいはリング状のス
ペーサ２２を補強管３の端部外周に嵌合して溶接し、こ
のスペーサ２２を当接部としてもよい。

【００１４】このような構成において、管体１Ａに対し
てフランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃを軸線を一致させて溶
接した場合は、当接部２０の先端がその全周にわたって
フランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃの内壁面に当接する。そ
のため、管体１Ａはもとよりフランジ付きパイプ１Ｂ，
１Ｃと補強管３との間にはスペーサ５の板厚ｔ（＝ｄ）
と等しい環状隙間が全周にわたって形成される。したが
って、ライニング材２は補強管３の内側に回り込んで補
強管３と良好に密着し、剥離したり変形するおそれがな
い。

【００１５】一方、管体１Ａに対してフランジ付きパイ
プ１Ｂ，１Ｃがずれて溶接され、軸線が一致しない場合
であってもライニング材２と補強管３が良好に密着し、
ライニング材２の剥離を確実に防止することができる。
すなわち、管体１Ａに対してフランジ付きパイプ１Ｂ，
１Ｃがずれて溶接された場合、補強管３の端部に設けら
れた当接部２０のうち補強管３のずれ方向とは反対側の
部分が、フランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃの内壁面に片当
たりして補強管３を軸線のずれ方向に変形させるため、
この片当たりしている部分におけるフランジ付きパイプ
１Ｂ，１Ｃと補強管３との間にライニング材２のための
最小隙間（＝ｄ）を形成する。したがって、この場合も
補強管３の端部の一部周面がフランジ付きパイプ１Ｂ，
１Ｃの内壁面に当接することがなく、パイプ１Ｂ，１Ｃ
と補強管３との隙間にライニング材２が侵入し、パイプ
１Ｂ，１Ｃとの密着を確実にし、ライニング材２の剥
離、変形を防止する。

【００１６】なお、当接部２０をフランジ付きパイプ１
Ｂ，１Ｃの内壁面に溶接することも考えられるが、その
場合は以下の理由により好ましくない。何故なら、管体
１Ａとフランジ付きパイプ１Ｂ，１Ｃを突き合わせ溶接
する場合、ずれは測定管毎に一定でないので、パイプ１
Ｂ，１Ｃで当接部２０を固定と補強管３に無理な応力を
与えるからである。その結果として、固定のし難さ、応
力による破損（例えば、溶接が外れてライニング材ごと
剥離してしまう等）のおそれがある。また、上記実施の
形態においては、補強管３とスペーサ５を別部材で構成
したが、本発明においてはこれに何等特定されるもので
はなく、例えば補強管３の外周面に突起部を一体に突設
し、この突起部をスペーサとして用いてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、流路を形
成する管体と、この管体の両端にそれぞれ溶接される２
つのフランジ付きパイプとで測定管を構成し、この測定
管の内壁面に内張りされるライニング材中に多孔管から
なる補強管を前記測定管と所要の間隔をおいて埋設した
電磁流量計用測定管において、前記補強管の中間部を前
記管体の内壁面にスペーサを介して固定するとともに両
端部にフランジ付きパイプの内壁面に当接する当接部を
設けたので、管体に対してフランジ付きパイプがずれて
溶接された場合であっても、当接部がパイプと補強管と
の接触を防止して最小隙間を確保することができる。し
たがって、ライニング材と補強管の密着が良好で、ライ
ニング材の剥離、変形を防止する。

【００１８】また、本発明は、上記発明において、補強
管の端部を外側に拡径し、この拡径部を当接部としたの
で、当接部のための別部材を必要せず、部品点数の増加
を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電磁流量計用測定管の一実施の
形態を示す断面図である。

【図２】 （ａ）、（ｂ）は当接部の他の実施の形態を
示す断面図である。

【図３】 電磁流量計の従来例を示す断面図である。

【図４】 管体とフランジ付きパイプが偏心して接合さ
れた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…測定管、１Ａ…管体、１Ｂ，１Ｃ…フランジ付きパ
イプ、２…ライニング材、３…補強管、５…スペーサ、
６…電極、７…励磁コイル、２０…当接部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路を形成する管体と、この管体の両端
   にそれぞれ溶接される２つのフランジ付きパイプとで測
   定管を構成し、この測定管の内壁面に内張りされるライ
   ニング材中に多孔管からなる補強管を前記測定管と所要
   の間隔をおいて埋設した電磁流量計用測定管において、 前記補強管の中間部を前記管体の内壁面にスペーサを介
   して固定するとともに両端部にフランジ付きパイプの内
   壁面に当接する当接部を設けたことを特徴とする電磁流
   量計用測定管。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁流量計用測定管にお
   いて、 補強管の端部を外側に拡径し、この拡径部を当接部とし
   たことを特徴とする電磁流量計用測定管。