JPH11148847A - 電磁流量計の検出部構造 - Google Patents

電磁流量計の検出部構造

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JPH11148847A
JPH11148847A JP31315097A JP31315097A JPH11148847A JP H11148847 A JPH11148847 A JP H11148847A JP 31315097 A JP31315097 A JP 31315097A JP 31315097 A JP31315097 A JP 31315097A JP H11148847 A JPH11148847 A JP H11148847A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数が少なく、加工及び組立工数が少ない
電磁流量計の検出部構造を提供する。 【解決手段】弾性を有する磁性体をプレス加工して作製
した一対の磁場発生部材51及び52によって、測定管1内
に一様な磁場分布を形成するための磁気回路を形成す
る。その組み立ては、磁場発生部材51及び52の弾性を利
用し、予め測定管1aの外壁に形成しておいた溝内に前記
部材の磁極板部を挿入することによって実行される。溝
にきっちり嵌め込んだ状態において、コイル23及び24に
前記部材の磁極部が密着する。なお、磁極部に補助磁極
を嵌め込むことによって磁場を更に強くすることができ
る。

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、測定管内を流れ
る導電性流体の流量を測定する電磁流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁流量計は、その測定管内を流れる導
電性流体に磁場を作用させ、流体の流れの方向と磁場の
方向のそれぞれに直交する方向に発生する起電力によっ
て流体の流量を測定する流量計である。図10は、従来技
術による電磁流量計の検出部構造の一例を示し、(a)
は測定管の軸に直角方向の断面図、(b)は軸方向の断
面図である。
【0003】流体を流す測定管1は非磁性体、例えばス
テンレス鋼、からなり、その内面にはライニング11が形
成されている。このライニング11は測定管1の内面を絶
縁性及び耐食性内面にするためのものであり、弗素樹脂
やウレタンやセラミックスによって形成される。測定管
1には、上下などの対向する位置に、測定管1内に磁界
を形成するための1対の磁極21及び22が配置され、それ
ぞれに励磁コイル(以下ではコイルと略称)23及び24が
巻かれている。磁極21及び22の内側の測定管1に接して
それぞれに、測定管1内に一様な磁場分布を形成するた
めの磁極板25及び26が配置され、磁極21及び22の外側に
は漏れ磁束を低減するための戻り磁路(以下では磁路と
略称)27が配置されている。
【0004】このような磁極21及び22とコイル23及び24
と磁極板25及び26と磁路27とによって磁気回路が構成さ
れ、測定管1内に一様な磁場分布が形成される。この磁
場の方向と測定管1の軸方向とのそれぞれに直交する測
定管1の直径方向の管壁に、信号電圧を取り出すための
1対の電極31及び32が設けられており、以上の全体がケ
ース4に収納されている。
【0005】上記の構成において、磁気回路の構成部品
である磁極21及び22はブロック状の磁性体材料から削り
出されたり、金属鋳物の成形品として作製されたりす
る。磁極板25及び26と戻り磁路27は板状磁性材料からプ
レス成形されて作製される。また、これらの部品は溶接
やネジ止めによって接続されたり固定されたりする。こ
のように、従来技術による電磁流量計の検出部構造は、
部品点数が多く、組み立てに多くの工数を必要としてい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、部
品点数が少なく加工及び組み立て工数が少ない安価な電
磁流量計の検出部構造を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明においては、測
定対象となる流体が流される測定管と、測定管内に磁場
を発生させるために測定管の外壁に対向して配置されそ
れぞれにコイルが巻かれている1対の磁極と、測定管内
に一様な磁場分布を形成させるためにそれぞれの磁極の
測定管側に取り付けられている磁極板と、漏れ磁束を低
減するために磁極の外側に接して配置されている磁路
と、磁場方向及び測定管の軸方向のそれぞれに直交する
測定管の管壁に設けられている1対の電極とを備えてい
る電磁流量計の検出部構造において、弾性を有する磁性
材料によって一体に形成され、対向する2つのコイルの
片側ずつを磁気的に結合する、2つの磁極板部と、2つ
の磁極部と、両磁極部間をつなぐ磁路部とを有する磁気
回路部材が1対備えられ、4個所の磁極板部がそれぞれ
のコイルと測定管の間に挿入され、4個所の磁極部がそ
れぞれのコイルの内面に位置合わせされている(請求項
1の発明)。
【0008】この一体に形成された磁気回路部材によっ
て部品点数が少なくなり、その磁極板部をコイルと測定
管との間に挿入して磁極部をコイル内に位置合わせする
ことによって、簡単に磁気回路を構成することができ
る。請求項1の発明において、測定管に磁気回路部材の
磁極板部の案内部が設けられ、この案内部に磁極板部が
嵌め込まれている(請求項2の発明)。磁極板部を挿入
する案内部を設けることによって、磁極板部の挿入が容
易になり、磁気回路部材の位置精度が向上する。
【0009】また、請求項1の発明において、磁気回路
部材として、弾性を有する板状磁性金属のプレス成形品
が用いられたり(請求項3の発明)、弾性を有する磁性
樹脂の成形品が用いられたり(請求項4の発明)するこ
とができる。板状磁性金属は磁気回路用材料としては最
も一般的な材料であり、弾性を有する磁性樹脂は組立の
作業性に優れている。
【0010】更に、請求項1の発明において、磁気回路
部材の磁極部に、補助磁極が嵌め込まれている(請求項
5の発明)。補助磁極によって測定管内部の磁場をより
強くすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態を示
す概念図であって、(a)は測定管の軸に直角方向の断
面図、(b)は軸方向の断面図である。この発明による
電磁流量計の検出部構造は、弾性を有する磁性材料によ
って2個所の磁極板と2個所の磁極と磁路とを一体に形
成した1対の磁気回路部材(以下では磁場発生部材とい
う)51及び52を備え、4個所の磁極板部を対向する2つ
のコイル23及び24の片側ずつと測定管1aとの間に挿入
し、4個所の磁極部をそれぞれのコイル23あるいは24の
内面に位置合わせしている。このように一体化した磁場
発生部材51及び52を用いることによって、磁気回路を構
成する部品点数を大幅に低減することができ、組み立て
工数を低減することもできる。
【0012】以下に実施例について説明する。なお、従
来技術と同じ機能の部分については同じ符号を用いてい
る。 〔第1の実施例〕図2から図8までが、この発明の第1
の実施例の部品の製作方法及び組み方法を説明するため
の図である。図2は磁場発生部材5の斜視図、図3はそ
の展開図、図4は測定管1aを示し、(a)は軸に直角方
向の断面図、(b)は軸方向の断面図、(c)は平面図
である。図5は測定管1aにコイル23及び24を取り付けた
状態を示し、(a)は軸に直角方向の断面図、(b)は
軸方向の断面図、(c)は平面図である。図6及び図7
はコイル23及び24を取り付けた測定管1aに磁場発生部材
5をセットする方法を示し、図6の(a)は磁場発生部
材5の初期状態の断面図、(b)は磁場発生部材5を上
下に引き延ばした状態の断面図、(c)は磁場発生部材
5をコイル23及び24の内部空間232 にセットした状態を
示す断面図であり、図7の(a)は磁場発生部材5の磁
極板部53及び54を測定管1aの磁極板部挿入口131 にセッ
トした状態を示す断面図、(b)は挿入途中の断面図、
(c)は挿入完了状態の断面図である。図8は1対の磁
場発生部材51及び52を挿入した状態を示し、(a)は軸
に直角方向の断面図、(b)は軸方向の断面図、(c)
は平面図である。
【0013】磁場発生部材5は、厚さ0.25から0.35mmの
鉄板あるいは珪素鋼板のような磁性材料からなり、図3
の形状の磁場発生部材用磁性材料板50としてプレスで打
ち抜かれ、図2に示す形状に成形されている。必要に応
じて複数枚重ねて成形することもある。この磁場発生部
材5には、2個所の磁極板部53及び54と、4個所の磁極
部A55, 56, 57及び58と、2個所の磁極部B59及び60
と、磁路部61とが形成されており、図2に示す形状に成
形されている。
【0014】この磁場発生部材5は、ネオジウム系やフ
ェライト系の磁性材料の粉末をゴムなどに分散させた、
弾性のある磁性樹脂で形成されてもよい。この実施例の
測定管1aは、図4に示す形状に形成されており、ステン
レス鋼の鋳造品として作製される。外側の管壁の対向す
る位置には、コイル23あるいは24を位置決めするための
2個所のガイド12と、磁場発生部材5の磁極板部53ある
いは54を挿入・位置決め・固定するための4個所の溝13
とが形成され、内面にはライニング11が形成されてい
る。
【0015】この測定管1aにコイル23及び24を取り付け
た状態を示すのが図5である。コイル23及び24はガイド
12に位置決めされ、図4に示したコイル固定面14に接触
した状態で、両サイドのエポキシ系の接着剤231 によっ
て固定される。この状態において、コイル23及び24の内
部には、溝13の磁極板部挿入口131 が開口した状態にな
っている。
【0016】続いて、磁場発生部材5の取り付け方法に
ついて、図6及び図7を用いて説明する。図6(a)の
状態の磁場発生部材5を矢印の方向に引き延ばして弾性
変形させ、図6(b)の状態にする。この磁場発生部材
5を図5(a)の測定管1aの左側から被せて、磁場発生
部材5の磁極板部53及び54をそれぞれコイル23及び24の
上下からコイル内部空間232 及び242 へ挿入し、図6
(c)の状態にする。次に、磁極板部53及び54の先端を
磁極板部挿入口131 に位置合わせし〔図7(a)〕、図
7(b)の状態を経て、図7(c)のように完全に溝13
に挿入し、磁場発生部材5の位置決めが完了する。この
状態において、磁極板部53及び54はそれぞれコイル23及
び24と測定管1aとの間に挿入されており、磁極A56及び
58などの磁極部はそれぞれコイル23及び24の内面に密着
するように位置合わせされている。
【0017】なお、この状態においても磁場発生部材5
の磁極板部53及び54が測定管1aの方向に弾性力を働かせ
ているように、磁場発生部材5の初期成形は実施されて
いる。したがって、磁場発生部材5の素材にはそのよう
な弾性変形の可能な材料が選定されることが必要であ
る。同様に、測定管1aの右側からも磁場発生部材5を取
り付けた状態を示すのが図8である。すなわち、図8
は、測定管1aに1対の磁場発生部材51及び52が取り付け
られて、電磁流量計の検出部構造としてほぼ完成した状
態を示すものであり、この状態にケースが取り付けられ
ることによって電磁流量計の検出部構造は完成する。
【0018】〔第2の実施例〕図9はこの発明の第2の
実施例を示す軸方向の断面図である。この実施例は、第
1の実施例の磁場発生部材51及び52の磁極部A56など及
び磁極部Bが囲う空間内に、炭素鋼などからなる補助磁
極28を挿入したものである。この補助磁極28の挿入によ
って磁場が強められ、電磁流量計の感度を向上させるこ
とができる。
【0019】
【発明の効果】この発明によれば、電磁流量計の検出部
構造において、弾性を有する磁性材料によって一体に形
成され、対向する2つのコイルの片側ずつを磁気的に結
合する、2つの磁極板部と、2つの磁極部と、両磁極部
間をつなぐ磁路部とを有する磁場発生部材が1対備えら
れ、4個所の磁極板部がそれぞれのコイルと測定管の間
に挿入され、4個所の磁極部がそれぞれのコイルの内面
に位置合わせされているので、部品点数が少なくなり、
簡単に磁気回路が構成できる(請求項1の発明)。した
がって、部品点数が少なく加工及び組み立て工数が少な
い安価な電磁流量計の検出部構造を提供するという課題
を達成することができる。
【0020】請求項1の発明において、測定管に磁場発
生部材の磁極板部の案内部が設けられ、この案内部に磁
極板部が嵌め込まれているので、磁極板部の挿入が容易
になり、位置精度が向上する(請求項2の発明)。した
がって、工数がより少なく、特性のよく揃った電磁流量
計の検出部構造を提供することができる。また、請求項
1の発明において、磁場発生部材として、弾性を有する
板状磁性金属のプレス成形品を用いたり(請求項3の発
明)、弾性を有する磁性樹脂の成形品を用いたり(請求
項4の発明)することができる。板状磁性金属は磁気回
路用材料としては最も一般的な材料であり、弾性を有す
る磁性樹脂は組立の作業性に優れている。
【0021】更に、請求項1の発明において、磁場発生
部材の磁極部に、補助磁極が嵌め込まれているので、測
定管内部の磁場をより強くすることができる(請求項5
の発明)。したがって、感度のより高い電磁流量計の検
出部構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による電磁流量計の検出部構造の第1
の実施例を示し、(a)は測定管の軸に直角方向の断面
図、(b)は軸方向の断面図
【図2】第1の実施例における磁場発生部材の斜視図
【図3】磁場発生部材の展開図
【図4】第1の実施例における測定管を示し、(a)は
軸に直角方向の断面図、(b)は軸方向の断面図、
(c)は平面図
【図5】測定管にコイルを取り付けた状態を示し、
(a)は軸に直角方向の断面図、(b)は軸方向の断面
図、(c)は平面図
【図6】コイルを取り付けた測定管に磁場発生部材をセ
ットする状態を示し、(a)は磁場発生部材の初期状態
の断面図、(b)は磁場発生部材を上下に引き延ばした
状態の断面図、(c)は磁場発生部材をコイル内部空間
にセットした状態を示す断面図
【図7】コイルを取り付けた測定管に磁場発生部材をセ
ットする状態の続きを示し、(a)は磁場発生部材の磁
極板部を測定管の磁極板部挿入口にセットした状態を示
す断面図、(b)は挿入途中の断面図、(c)は挿入完
了状態の断面図
【図8】1対の磁場発生部材を挿入した状態を示し、
(a)は軸に直角方向の断面図、(b)は軸方向の断面
図、(c)は平面図
【図9】第2の実施例を示す軸方向の断面図
【図10】従来技術による電磁流量計の検出部構造の一
例を示し、(a)は測定管の軸に直角方向の断面図、
(b)は軸方向の断面図
【符号の説明】
1, 1a 測定管 11 ライニング 12 ガイド 13 溝 14 コイル固定面 131 磁極板部挿入口 21, 22 磁極 23, 24 コイル 25, 26 磁極板 231, 241 接着材 27 (戻り)磁路 232, 242コイル内部空間 28 補助磁極 31, 32 電極 4 ケース 5, 51, 52 磁場発生部材 53, 54 磁極板部 55, 56, 57, 58 磁極部A 59, 60 磁極部B 61 磁路部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定対象となる流体が流される測定管と、
    測定管内に磁場を発生させるために測定管の両側に対向
    して配置されそれぞれに励磁コイルが巻かれている1対
    の磁極と、測定管内に一様な磁場分布を形成させるため
    にそれぞれの磁極の測定管側に取り付けられている磁極
    板と、漏れ磁束を低減するために磁極の外側に接して配
    置されている戻り磁路と、磁場方向及び測定管の軸方向
    のそれぞれに直交する測定管の管壁に設けられている1
    対の電極とを備えている電磁流量計の検出部構造におい
    て、 弾性を有する磁性材料によって一体に形成され、対向す
    る2つの励磁コイルの片側ずつを磁気的に結合する、2
    つの磁極板部と、2つの磁極部と、両磁極部間をつなぐ
    戻り磁路部とを有する磁気回路部材が1対備えられ、 4個所の磁極板部がそれぞれの励磁コイルと測定管の間
    に挿入され、 4個所の磁極部がそれぞれの励磁コイルの内面に位置合
    わせされていることを特徴とする電磁流量計の検出部構
    造。
  2. 【請求項2】前記測定管に前記磁気回路部材の磁極板部
    の案内部が設けられ、この案内部に磁極板部が嵌め込ま
    れていることを特徴とする請求項1に記載の電磁流量計
    の検出部構造。
  3. 【請求項3】前記磁気回路部材として、弾性を有する板
    状磁性金属のプレス成形品が用いられていることを特徴
    とする請求項1に記載の電磁流量計の検出部構造。
  4. 【請求項4】前記磁気回路部材として、弾性を有する磁
    性樹脂の成形品が用いられていることを特徴とする請求
    項1に記載の電磁流量計の検出部構造。
  5. 【請求項5】前記磁気回路部材の磁極部に、補助磁極が
    嵌め込まれていることを特徴とする請求項1に記載の電
    磁流量計の検出部構造。
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