JPH11153464A

JPH11153464A - 電磁流量計

Info

Publication number: JPH11153464A
Application number: JP31961797A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nemoto; 敦之根本
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】励磁コイルの製作および測定管への組付けを
同時に行うことにより作業性および生産性を向上させ
る。【解決手段】測定管１の外周面にコイル巻付部２１を
突設し、このコイル巻付部２１にコイル２２を直接巻き
付けることにより励磁コイルを形成する。コイル巻付部
２１としては、ピンもしくはコアが用いられる。ピンの
場合は測定管に嵌合穴を形成し、この穴にピンを挿抜自
在に嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は測定管内を流れる導
電性流体の流量を電気的に測定する電磁流量計に関し、
特に励磁コイルの取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電磁誘導現象を利用した電磁流量計は、
流体中で発生した起電力を信号として取出し、流体の流
量を測定するもので、可動部や絞り機構を備えていない
ために固形物を含むスラリー流体（固液混相流）でも精
度良く測定できる特長を有し、パルプ液、アルミナスラ
リー、セメントミルク等のスラリー流量の計測に広く用
いられている。

【０００３】図７および図８にこのような電磁流量計の
従来例を示す。これらの図において、１は両端にフラン
ジ１ａ，１ｂを一体的に有する測定管、３Ａ，３Ｂは測
定管１の外周に上下方向に対向して設けられ被測定流体
２の流れ方向と直交する方向の磁界を形成する一対の励
磁コイル、４Ａ，４Ｂは励磁コイル３Ａ，３Ｂによる磁
界と直交するよう測定管１の管壁中央部に貫通して取付
けられ先端面が管路５内に臨む一対の電極である。励磁
コイル３Ａ，３Ｂは所定の鞍型形状に湾曲された後、測
定管１の外周面に位置決めされて固定される。

【０００４】６Ａ，６Ｂは同じく測定管１の外周に設け
られたインナーコアおよびアウターコア、７は変換器、
８は電気的絶縁性と耐食性をもたせるために測定管１の
内壁に内張りされた弗素樹脂、ネオプレン等のライニン
グ、１０Ａ，１０Ｂは一端が各電極４Ａ，４Ｂに接続さ
れた信号リード線で、これらの信号リード線１０Ａ，１
０Ｂは前記測定管１の外周に沿って立ち上げられ、前記
変換器７に接続されている。

【０００５】なお、各信号リード線１０Ａ，１０Ｂが励
磁コイル３Ａ，３Ｂにより形成される磁界に対して測定
管１の側方（軸線と直交する方向）から見て傾斜して配
線されると、発生磁界が信号リード線１０Ａ，１０Ｂの
ループ面（両電極４Ａ，４Ｂを結ぶ線Ａと信号リード線
１０Ａ，１０Ｂによって囲まれた面）Ｓの内側を横切る
際に９０°ノイズと称するノイズが信号起電力に重畳
し、測定精度を低下させる。そのため、信号リード線１
０Ａ，１０Ｂの立ち上げを流体２の流れ方向と直交する
方向、言い換えれば測定管１の軸線と直交するよう垂直
に行い、磁束と信号リード線１０Ａ，１０Ｂのループ面
Ｓとの交差角度がゼロになるようにしている。

【０００６】１１はＳＵＳ等の非磁性材料からなるケー
ス、１２は信号リード線１０Ａ，１０Ｂを覆い電気的ノ
イズを遮断するシールド編組管で、このような構成部材
によって電磁流量計１３を構成している。

【０００７】このような構造において、励磁コイル３
Ａ、３Ｂに通電し、励磁することにより、測定管１内に
流体２の流れ方向と垂直な磁界を発生させる。磁界が発
生すると、電磁誘導現象により磁界の方向と流体２の流
れの方向の双方に対して垂直な方向の起電力が流速に比
例して発生し、この起電力を電極４Ａ，４Ｂによって取
出し、信号リード線１０Ａ，１０Ｂによって変換器７に
導くことにより流体の流量を測定することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電磁流
量計１３においては、導線を巻線用治具によって円形ま
たは長方形に巻いて励磁コイル３Ａ，３Ｂを形成し、そ
の後巻線用とは別の形成治具でこの励磁コイルを所定の
鞍型に湾曲させ、しかる後測定管の外周面に取付けてい
た。しかしながら、このような励磁コイルにおいては、巻線用治具、形成治具を必要とする。巻き付け後にコイルの乱れを防止するために、コイ
ルの端部処理を施したり、含浸処理を施す必要である。三次元に湾曲する鞍型の励磁コイルは、丸や四角に
巻き付けられた平板状の励磁コイルを測定管の外周面の
曲率に合わせて湾曲させる必要がある。等の問題があるため、特に大口径の電磁流量計において
は励磁コイルの製作が煩雑で生産性に欠けるという欠点
があった。

【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、励磁コ
イルの製作および測定管への組付けを同時に行うことに
より上記問題を一挙に解決し、作業性および生産性を向
上させるようにした電磁流量計を提供することにある。
また、本発明は形状、大きさ等が異なる各種励磁コイル
の組付けを可能にした電磁流量計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
に第１の発明は、測定管の外周に対向して配置され被測
定流体の流れ方向と直交する方向の磁界を形成する一対
の励磁コイルと、前記磁界と流体の流れ方向の双方に対
して直交するように前記測定管に対向して配置された一
対の電極とを備え、前記被測定流体の流量を測定する電
磁流量計において、前記測定管の外周面にコイル巻付部
を突設し、このコイル巻付部にコイルを直接巻き付ける
ことにより励磁コイルを形成したことを特徴とする。第
１の発明において、コイル巻付部にコイルを巻き付ける
と励磁コイルが形成されるので、巻線用治具、鞍型に湾
曲させるための形成治具等が不要となる。

【００１１】第２の発明は、上記第１の発明において、
コイル巻付部はピンからなり、測定管に設けた嵌合穴に
対して形状または大きさの異なる励磁コイルに応じて選
択的に嵌合されることを特徴とする。第２の発明におい
て、ピンは測定管に対して着脱自在で、形状または大き
さが異なる励磁コイルの形成に際しては、その励磁コイ
ルに応じた位置の嵌合穴に嵌合される。

【００１２】第３の発明は、上記第１の発明において、
コイル巻付部がコアであることを特徴とする。第３の発
明において、コイル巻付部は、励磁コイルの磁気回路を
形成するコアからなり、コイルが巻き付けられる。

【００１３】

【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
磁流量計の一実施の形態を示す励磁コイルが形成された
測定管の斜視図、図２は同測定管の平面図である。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。これらの図において、測定管２０の外周面の軸線
方向の中央部には、鞍型に湾曲形成された２個の励磁コ
イル３Ａ，３Ｂが上下に対向するように組付けられてい
る。これらの励磁コイル３Ａ，３Ｂは、測定管１の外周
面に突設した複数個のコイル巻付部２１にコイル２２を
測定管１の外周面に沿って直接巻き付けることにより形
成されている。すなわち、本実施の形態においては、コ
イル巻付部２１を、コイル２２を丸や四角に巻き付ける
ために用いられる従来の巻線用治具として用い、測定管
１の外周面をこの巻かれたコイルを所定形状の鞍型励磁
コイルに形成するために用いられる従来の形成治具とし
て用いるようにしたものである。コイル巻付部２１とし
ては本実施の形態においてはピンを用いた例を示してお
り、測定管１の外周面に形成した嵌合穴２３に励磁コイ
ル３Ａ，３Ｂの形状、大きさに応じて選択的に嵌合され
る。なお、コイル２２をピン２１に巻回して励磁コイル
３Ａ，３Ｂを形成した後、コイル２２の乱れを防止する
と共に、絶縁性および耐電圧特性を高めるために励磁コ
イル３Ａ，３Ｂにエポキシ樹脂等の絶縁塗料を塗布する
ことが好ましい。

【００１４】前記ピン２１は測定管１と同一材料もしく
は非磁性材料によって形成され、各励磁コイル３Ａ，３
Ｂに対して４つもしくはそれ以上用いられ、四角の鞍型
励磁コイルの場合は少なくとも４つのピンが励磁コイル
の内側角部を規定する位置に突設されている。嵌合穴２
３は、大きさ、形状等の異なる各種の励磁コイルの取付
けを可能にするため、各励磁コイルの内側輪郭形状の角
部に位置するように複数個形成されており、形成すべき
励磁コイルに対応する穴が選択的に使用されるようにな
っている。また、嵌合穴２３を選択することにより、磁
界特性の異なる励磁コイルを形成することも可能であ
る。

【００１５】ここで、図１および図２においてはピン２
１として断面形状が円形のストレートなピンを用いた
が、その形状は任意であり、コイル２２の巻回が容易で
ばらばらになり難い形状とすることが望ましい。

【００１６】図３はピンの他の実施の形態を示す断面
図、図４は平面図である。この実施の形態においては、
ピン２１を角柱体に形成し、コイル２２が密接する外側
面に円弧状（またはＶ字状）の溝２５を形成している。
また、この溝２５は励磁コイル３Ａ，３Ｂの角部の内周
半径Ｒと略一致する曲率半径でもって湾曲している。

【００１７】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれピ
ンのさらに他の実施の形態を示す平面図および正面図で
ある。同図（ａ）は断面円形で上端部に略直角に折曲さ
れた折曲部２１ａを一体に設けたピン２１、（ｂ）は断
面円形で先端に円板状の頭部２１ｂを一体に設けた頭部
付きピン２１、（ｃ）は半円形に湾曲した溝２７を有す
る断面形状が「凹」の字形のピン２１をそれぞれ示す。

【００１８】図３〜図５に示したような形状のピン２１
を用いると、巻き付けたコイル２２がピン２１から外れ
難く、また図３および図５（ｃ）に示したピン２１にお
いては、励磁コイル３Ａ，３Ｂの角部内周の曲率半径Ｒ
を大きくすることができ、コイル２２の断線等を防止す
ることができる。

【００１９】図６（ａ）は本発明の他の実施の形態を示
す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。こ
の実施の形態においては、コイル巻付部として励磁コイ
ルの磁気回路を形成するインナーコア３０を用いてい
る。インナーコア３０は、表面側が凸曲面となるように
湾曲した板状に形成されて測定管１の外周面所定箇所に
密接され、側面にコイル２２が巻き付けられるようにな
っている。そのため、インナーコア３０は４つの側面が
凹曲面に形成され、コイル２２を巻き付けるための上記
したピン２１を兼用している。

【００２０】このような構造においても、ピン２１を用
いた上記実施の形態と同様にコイル２２をインナーコア
３０に直接巻き付ければよいので、従来必要としていた
巻線用治具、形成治具等を一切必要とせず、励磁コイル
３Ａ，３Ｂの製作および測定管１への組付作業を同時に
行うことができ、生産性の向上さらには自動機による製
作も可能である。さらに、インナーコア３０がコイル巻
付部を兼用するので、上記したピンを用いる必要がな
く、部品点数を削減することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電磁流
量計によれば、測定管の外周面に設けたピンまたはコア
からなるコイル巻付部にコイルを直接巻回して励磁コイ
ルを形成するように構成したので、従来必要とされてい
た治具を必要とせず、巻き付けと同時に所定形状とする
ことができる。したがって、励磁コイルの製作が容易で
短時間に形成することができ、生産性を向上させること
ができる。

【００２２】また、本発明はピンを、測定管に設けた嵌
合穴に形状または大きさの異なる励磁コイルに応じて選
択的に嵌合するようにしたので、各種の励磁コイルの形
成が可能である。

【００２３】さらに、コイル巻付部としてコアを用いる
と、ピンが不要で部品点数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁流量計の一実施の形態を示
す励磁コイルが形成された測定管の斜視図である。

【図２】同測定管の平面図である。

【図３】ピンの他の実施の形態を示す断面図である。

【図４】平面図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれピンのさ
らに他の実施の形態を示す平面図および正面図である。

【図６】（ａ）は本発明の他の実施の形態を示す斜視
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】従来の測定管の外観斜視図である。

【図８】従来の電磁流量計の断面図である。

【符号の説明】

１…測定管、２…被測定流体、３Ａ、３Ｂ…励磁コイ
ル、４Ａ，４Ｂ…電極、６Ａ…インナーコア、６Ｂ…ア
ウターコア、７…変換器、８…ライニング、１０Ａ，１
０Ｂ…信号リード線、１３…電磁流量計、２１…ピン、
２２…コイル、２３…嵌合穴、３０…インナーコア。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定管の外周に対向して配置され被測定
流体の流れ方向と直交する方向の磁界を形成する一対の
励磁コイルと、前記磁界と流体の流れ方向の双方に対し
て直交するように前記測定管に対向して配置された一対
の電極とを備え、前記被測定流体の流量を測定する電磁
流量計において、前記測定管の外周面にコイル巻付部を突設し、このコイ
ル巻付部にコイルを直接巻き付けることにより励磁コイ
ルを形成したことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】請求項１記載の電磁流量計において、コイル巻付部はピンからなり、測定管に設けた嵌合穴に
形状または大きさの異なる励磁コイルに応じて選択的に
嵌合されることを特徴とする電磁流量計。
【請求項３】請求項１記載の電磁流量計において、コイル巻付部がコアであることを特徴とする電磁流量
計。