JPH11241932A - 非満水式電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は信頼性の高い非満水電磁流量計を提
供することを課題としている。 【解決手段】 本発明の非満水式電磁流量計は、４電極
の水路２に沿った上流側及び下流側に、電極２からの距
離を等しく設置され、互いに１対をなす電極５ａ，５ｂ
と、水路２の側面部の外側面に近接して設置された励磁
コイル６とを備えたことを特徴としている。 【効果】 本発明により非満水電磁流量計の操作安全性
を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理場で処理
した水の河川への放流水や各種工場の排水などの流量を
測定する非満水電磁流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工場などの排水の測定には、高精
度でメンテナンスの必要性の少ない電磁流量計がしばし
ば用いられる。しかし工場排水の場合には、昼間の工場
稼働時と夜間や休日の非稼働時では、排水の流量が大幅
に変化する。

【０００３】このため排水流量計として従来の一般の電
磁流量計を使用した場合は、流量が少ない夜間でも電磁
流量計の内部が常に排水で満水になるような、例えば図
９に示すように、排水３の水路２の途中に池を設け、排
水３を一度貯め、潜水形の電磁流量計９１が常に満水に
なるようにしている。

【０００４】或いは図１０に示すように、満水形の電磁
流量計９１を含む配管９２の下流側を高くする等の工夫
をしなければならなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法で
は、排水が一時滞留するため、排水中に含まれる泥など
が沈殿し、電磁流量計の内部に堆積し測定できなくなる
ため、池や電磁流量計の清掃等のメンテナンスを必要と
した。また設置の際も工事費用が大きくなる欠点があっ
た。

【０００６】それで電磁流量計内部の流体を満水にする
必要が無く、水を滞留させることなく測定できる電磁式
流量計の開発が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した非満
水式電磁流量計は、底面及び側面を絶縁材料で構成し上
部が開放になった水路と、この水路の流体に接して対を
成すように設置された複数の電極と、水路の側面部の外
側面に近接して設置された励磁コイルとを備えたことを
特徴としている。

【０００８】請求項２に記載した非満水式電磁流量計
は、水路の断面形状を円形としたことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項３に記載した非満水式電磁流量計
は、水路の断面形状を矩形としたことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項４に記載した非満水式電磁流量計
は、水路の断面形状を逆台形としたことを特徴としてい
る。

【００１１】請求項５に記載した非満水式電磁流量計
は、励磁コイルをかご形分割コイルとし、上部に設置さ
れるに従って巻き数を多くしたことを特徴としている。

【００１２】請求項６に記載した非満水式電磁流量計
は、流体が流れる測定管または水路と、測定管または水
路に流体に接して対を成すように設置された複数の電極
と、磁束を発生する励磁コイルからなり、この励磁コイ
ルを測定管または水路の最底部に設けられた電極からの
距離に比例して強い磁束を発生させるようコイルの巻き
数を多くしたことを特徴としている。

【００１３】請求項７に記載した非満水式電磁流量計
は、１対の分割かご形コイルを、コイルの端の１端はコ
イル巻き線の全巻数が通り、その他はｎ分割コイルの各
々がそれぞれ全巻数の１／ｎ巻き数とした１対のコイル
を有することを特徴としている。

【００１４】請求項８に記載した非満水式電磁流量計
は、１対の分割かご形コイルを、ｎ分割の一番大きな外
側のコイルを１／ｎ巻き数とし、次の大きさのコイルを
２／ｎ巻き数とし、各々のコイルを１／ｎ巻き数ずつコ
イルの巻回数を変えたコイルを組み合わせ、全体として
１つのコイルとし、上部にいくほど巻数が多くなるよう
にしたコイルを有することを特徴としている。

【００１５】請求項９に記載した非満水式電磁流量計
は、１対の分割かご形コイルを、巻数を違えた複数の小
さいコイルを平面に組み合わせ、上部にいくほど巻き数
が多くなるようしたコイルを有することを特徴としてい
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の非満水電磁流量計の
実施の形態を説明する。

【００１７】図１において、水路２の底面及び側面は絶
縁材料で構成され、上部が開放になっており、電極４は
水路２の下面中央部に設けられ流体に接して設置されて
いる。

【００１８】図２に示すように、互いに１対をなす電極
５ａ，５ｂは電極４の水路に沿った上流側及び下流側
に、電極からの距離を等しく設置され、電極５ａ，５ｂ
の距離の長さはＬ₂ となっている。

【００１９】励磁コイル６は水路２の側面部の外側面に
近接して設置されており、励磁コイル６の水路に沿った
長さ寸法はＬ₁ であり、図２の場合には、長さＬ₁ と長
さＬ₂ との間には Ｌ₁ ≦Ｌ₂ の関係がある。

【００２０】即ち、図１、２は開水路に設置した非満水
電磁流量計の例であり、非満水電磁流量計は、水路２、
水路２の下面中央に取り付けた電極４、電極４の上流側
及び下流側に等間隔で設けられた１対の電極５ａ，５
ｂ、及び水路２の両側面外側におかれた１対の励磁コイ
ル６より構成されている。

【００２１】そして、水路２は下面及び両側面をコンク
リートやプラスチック等の絶縁材で作られ、上部は開放
になっている。起電力取り出し用の電極４は、下面の中
央に１個設けられている。さらに第２の電極として、電
極４の上流及び下流に等間隔で１対の電極５ａ，５ｂが
やはり下面に設けられている。

【００２２】磁束を発生させる１対の励磁コイル６は、
水路外側の側面に、上部に設置されるに従って巻き数が
多くなるように形成し、対向して置かれている。励磁コ
イル６に電流を流すと、水平で且つ流体の流れに直角に
磁束を発生する。発生する磁束は電極より遠いほど（上
部にいくほど）強くなるようにコイルの巻き数を変えて
おく。

【００２３】排水が移動すると、流体中に起電力が発生
し、この起電力は電極４と電極５ａ、５ｂの間で電圧と
して取り出され、変換器で流量に応じた出力として変換
される。

【００２４】ここで重要なことは、発生する磁束は電極
からの距離に比例して強度が強くなるようにすることで
ある。また、コイルの長さＬ₁ は電極５ａ，５ｂの間隔
Ｌ₂より小さくする。

【００２５】なお、図１は請求項３に記載した非満水式
電磁流量計の一実施例であり、水路２の断面形状を矩形
としたことを特徴としている。

【００２６】図３の例は、例えばステンレスのような金
属板を、水路の内側にあわせＵ字形にし、電極４の上流
側と下流側にそれぞれ１対の電極５ａ，５ｂを設置した
ものである。

【００２７】図４は請求項４に記載した非満水式電磁流
量計の一実施例であり、水路２の断面形状を逆台形とし
たことを特徴としている。

【００２８】図５は請求項２に記載した非満水式電磁流
量計の一実施例であり、水路２の断面形状を円形の測定
管７としたことを特徴としている。また、図５は請求項
６に記載した非満水式電磁流量計の一実施例をも示して
おり、流体が流れる測定管７と、測定管７底部に設置さ
れた電極４と、図示されてはいないが電極４の水路に沿
った上流側及び下流側に設置され１対からなる第２の電
極と、磁束を発生する励磁コイル６ａ〜６ｆからなり、
この励磁コイル６ａ〜６ｆを電極４からの距離に比例し
て強い磁束を発生させるようコイルの巻き数を多くした
ことを特徴としている。

【００２９】図６は請求項５に記載した非満水式電磁流
量計の一実施例であり、励磁コイル６をかご形分割コイ
ルとし、上部に設置されるに従って巻き数を多くしたこ
とを特徴としている。

【００３０】図６は更に請求項７に記載した非満水式電
磁流量計の一実施例をも示しており、１対の分割かご形
の励磁コイル６を、励磁コイル６の端の１端はコイル巻
き線の全巻数が通り、その他はｎ分割コイルの各々がそ
れぞれ全巻数の１／ｎ巻き数とした１対のコイルを有す
ることを特徴としている。

【００３１】図７は請求項８に記載した非満水式電磁流
量計の一実施例であり、１対の分割かご形の励磁コイル
６を、ｎ分割の一番大きな外側のコイルを１／ｎ巻き数
とし、次の大きさの励磁コイル６ｂを２／ｎ巻き数と
し、各々の励磁コイル６ａ〜６ｆを１／ｎ巻き数ずつコ
イルの巻回数を変えたコイルを組み合わせ、全体として
１つのコイルとし、上部にいくほど巻数が多くなるよう
にしたコイルを有することを特徴としている。

【００３２】図８は請求項９に記載した非満水式電磁流
量計の一実施例であり、１対の分割かご形の励磁コイル
６ａ〜６ｅを、巻数を違えた複数の小さいコイルを平面
に組み合わせ、上部にいくほど巻き数が多くなるようし
たコイルを有することを特徴としている。

【００３３】従来の電磁流量計は、測定管内部が流体で
充満されていないと、正確な測定ができなかった。これ
に対し非満水で測定できる流量計が報告されているが、
本発明のーつは、上部が開放になった水路形状での電磁
式非満水流量計の発明であり、一般の矩形の排水溝にそ
のまま設置出来るものである。

【００３４】従来の円筒形のものに比べ取り付け工事が
容易り、且つ上部が開放であるためメンテナンスが容易
となる。

【００３５】また、１電極タイプの非満水電磁流量計の
場合には、均一磁界で液位が変化すると、誤差が大きく
なり実用にならない。それで、電極より遠くなるほど電
極への起電力が減少するので、電極より遠くなるほど距
離に比例して磁束を増加させる必要がある。

【００３６】従来の、１分割形のコイルではこのような
磁界を作ることは出来ない。本実施例では、コイルを多
分割形のかご形コイルとし、さらに上部に行くほど巻き
数を多くすることにより、上部が開放の１電極形非満水
電磁流量計で、水位が大きく変化しても、高精度で流量
が測定できるものである。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、非満水電磁流量計の操作
安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す非満水電磁流量計の正
断面図である。

【図２】図１の側断面図である。

【図３】他の実施例を示す非満水電磁流量計の側断面図
である。

【図４】請求項４の一実施例を示す非満水電磁流量計の
正断面図である。

【図５】請求項２及び請求項６の一実施例を示す非満水
電磁流量計の正断面図である。

【図６】請求項５及び請求項７に記載した励磁コイルの
実施例を示す斜視図である。

【図７】請求項８に記載した励磁コイルの分解した実施
例を示す斜視図である。

【図８】請求項９に記載した励磁コイルの実施例を示す
斜視図である。

【図９】従来の電磁流量計を示す正断面図である。

【図１０】従来の他の電磁流量計を示す正断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 水路 ３ 排水 ４ 電極 ５ａ，５ｂ 電極 ６ 励磁コイル ７ 測定管

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面及び側面を絶縁材料で構成し上部が開
   放になった水路と、 前記水路の流体に接して対を成すように設置された複数
   の電極と、 前記水路の側面部の外側面に近接して設置された励磁コ
   イルと、 よりなる非満水式電磁流量計。
2. 【請求項２】 前記水路の断面形状を円形としたことを
   特徴とする請求項１に記載した非満水式電磁流量計。
3. 【請求項３】 前記水路の断面形状を矩形としたことを
   特徴とする請求項１に記載した非満水式電磁流量計。
4. 【請求項４】 前記水路の断面形状を逆台形としたこと
   を特徴とする請求項１に記載した非満水式電磁流量計。
5. 【請求項５】 前記励磁コイルをかご形分割コイルと
   し、上部に設置されるに従って巻き数を多くしたことを
   特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載した
   非満水式電磁流量計。
6. 【請求項６】 流体が流れる測定管または水路と、前記
   測定管の流体に接して対を成すように設置された複数の
   電極と、磁束を発生する励磁コイルからなり、この励磁
   コイルを前記測定管または水路の最底部に設けられた電
   極からの距離に比例して強い磁束を発生させるようコイ
   ルの巻き数を多くしたことを特徴とする非満水電磁流量
   計。
7. 【請求項７】 １対の分割かご形コイルを、コイルの端
   の１端はコイル巻き線の全巻数が通り、その他はｎ分割
   コイルの各々がそれぞれ全巻数の１／ｎ巻き数とした１
   対のコイルを有することを特徴とする請求項６に記載し
   た非満水電磁流量計。
8. 【請求項８】 １対の分割かご形コイルを、ｎ分割の一
   番大きな外側のコイルを１／ｎ巻き数とし、次の大きさ
   のコイルを２／ｎ巻き数とし、各々のコイルを１／ｎ巻
   き数ずつコイルの巻回数を変えたコイルを組み合わせ、
   全体として１つのコイルとし、上部にいくほど巻数が多
   くなるようにしたコイルを有することを特徴とする請求
   項６に記載した非満水電磁流量計。
9. 【請求項９】 １対の分割かご形コイルを、巻数を違え
   た複数の小さいコイルを平面に組み合わせ、上部にいく
   ほど巻き数が多くなるようしたコイルを有することを特
   徴とする請求項６に記載した非満水電磁流量計。