JPS5954955A - 流体中の磁性粒子量測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体中に含まれる磁性粒子量を測定する方法に
関すやものである。。

流体中に含まれ、磁界中において磁化され得る磁性粒子
の量を、測定することは亭要な意義を有する。た件えば
１．排液中の磁性！濁、物質を電磁フィルタで取除いて
排液浄化、シｆ＜　ｐ、＞　ｆｆｅ’！Ｌ中の鉄粉等を
電磁フィイレクで取除いて窓閉原料を精製した、シする
場合竺において、電磁フィルタの洗′ｆｆＪ管理、処理
液の品質堡証など（きわめて効果的なのである。排煙中
に含まれる磁性、粉ＪＤ、Ｂ１１−取除く場合等のよう
に１．流体が気体であって、も同様である。

しかしながら、従来、水、油１．排坏等の流体中るとい
う面倒々作業を撃していた。それ故、斯る従来の測牢方
法によれば、測定のための手間セよび時間が浪費される
とともに、流体中の磁性粒子量全表わす情報が遅いため
、特に１工業プロセスにおいては対応がおくれでしまう
場合がある不都合があｐ牟。　。

不発り１は以上の事情を背景として為されたものであシ
、そΩ目的とするところは、流体中に含まれる磁性粒子
の量が自動的且つ迅速に測定き：れ得１　　・；Ｅ＝　
ｆｉｔ！ｌ　ｇｊｉ法１０け←吉θ桃　　　　■ぐ　、
。

斯る目的を達成するた玩、本発明の要旨と乎るところは
、該流体中に磁性体製の吸着部材を配設するとともに該
吸着部材の近傍、に検知コイルを配設し、該吸着部材に
所定の磁界を付与して前記磁性粒子を吸着させた後、該
吸着部材と検知コイルとを相対的に振動させ、該検知フ
ィルに発生する誘導起電力を検出することによって該誘
導起電力と前記吸ＭｆＩｓ材に吸着された磁性粒子との
予め求められた一定の関係から前記流体中に含まれる磁
性□粒子の量を測定することにある。

このようにすれば、磁界が付与□されることによれるの
で、磁性粒子のサンプリング作業および測定後の磁性粒
子を除去するクリーニング作業が全く解消される。同時
に、吸着部材に吸着された磁佳粒子量の増加に応じて磁
界が強められるので、・　検、知、コ、イルの誘導起電
力を検出することによって、□ □　予め定められた一定の関係から、流体中の磁性粒子
の量が側照され得□る。したが？で、而−彦秤量作業を
要することなく、流体中の磁性粒子の量が自動的且つ迅
速に測定され得るのである。

以下、本発明方法を好適に実施する一例を説明する。

第１図−おいて、１０は電磁フィルタの容器であって、
磁性粒子を含む流体が流される図示しない配管に接続さ
れる。容器１０はその配管よりも大径状に形成されで心
り、その容□器１０内には、流体の流線に対して直角ガ
層：を成す磁性体製の細線または繊Ｍｉが多層に流線方
向に積重ねられて成る吸着部材としてのフィルタメディ
ア１２が配設されている。容器１０内の出口部（上部）
および入口部（下部）には、スプリンダ１４によって弾
性的に支持された肉厚の円板状を成す一対の磁極部材１
．’６．１’７が配設されており、フィルタメディア１
２がそれ等磁極部材］’６．１７に挾持されるとともに
、容器１０の内壁と一方の磁極部材１〆との間に加振装
置１８が取υ付けられている。

したがって、振動駆動回路２０から加振装ｍ１１８に電
力が供給されると、その加振装置１′ｇによって、フィ
ルタメディア１２およびこれ全挾持する磁極部材１６．
１．７が予め定められた一定の振幅および比較的低い周
波数、たとえば、’２０’ＯＨｚ程度以下、好ましくは
１０　’ＯＨｚ前後の周波数、にて振動させられるよう
になっている。旨、磁極部材１６．１−７には多数の食
通孔が設けられ、流体が磁極部材Ｉ６．１７およびフィ
ル多メディアＩＩ２全容易に通過することかで門るよう
にされてい名。

容器１０の外部には、断面がＵ字形を成すとともに、そ
のＵ字形の端部が容器１０の壁を挾んでンフレーム２４
が配設されている。し九がって、図示しない電源から励
磁コイル２２に励磁電流が供給されると、その励磁コイ
ル２２の起磁力に基づいて、リターンフレーム２４、一
方の磁極部材５− １６、フィルタメディア１２、および他方の磁極部材１
７から成る磁気回路が形成されるｉともに、磁極部材１
６および１７が磁化されて相反する磁極を形成し、フィ
ルタメディア′】２内□には濫体の流線に平行な磁束Ａ
が形成されるようになっている。

そして、容器１０と励磁□コイル２２との間には前記シ
イルタメディア１２および磁極部材ｊ６．１７め振動に
起因する磁界の振動成分を検知するための検知コイニル
企６が配設きれている。この−知コイル２６の出力信号
はプ：す享ンプ２ｉを経□て信号処理回路３０に供給さ
れる。信号処理回路″３０は、フィルタメディア１２お
よび磁極部材：１６．１７の振動数と同一の周波数の信
号を弁別するフィル論を備え、その周波廠の入力信号の
冬ヲ増幅して出力制御回路３２に信号を供給する。出力
制御回路３２は、予め記憶されたプログラムに従うて、
−動駆動回路２０に作動信号全供給して、フィルタメデ
ィア１２および磁極部材１６．１７を一定時間毎に振動
させるとともに、そのときの磁６一 界の振動成分の大きさを表わす信号処理回路８０からの
入力信号に基づき、予め記憶さｉた磁’ｈ”。

振動晟益の大１さく誘珈此電力）と流体中に含まれる磁
性粒子量とめ第２図−系される関係から、流体中の磁性
粒ｆ−蚕を決定し、その磁性粒子量を表わす信号を表示
装置３４に出力して表示装置３４に表示せしめる。

尚、容器１０のフィルタメディア１２と検知コイル２６
との間に位置する円環状の部分は、銅ミ樹脂、アルミニ
ウム合金等の僅かにしか磁化され得ない所謂非磁性体３
６によって構成され、前記磁気回路の短絡が防止される
とともン、フィルタメディア１２および磁極部材１．、
６．１．７の振動に起因する磁界の振動成分が容器】０
によってシールドされず、容易に検知コイル２６によっ
て検出され得るようにガっている。

以上のように構成された電磁フィルタにおいて、容器１
０内に流抹が流されるとともに、電磁コイル２′営が一
定の直流電流によって励磁きれてフィルタメディア１２
に一定の磁界が付与されると、フィルタメディア１２お
よび流体中の磁性粒子が一花されソ、□磁性粒子１）ｉ
　フイ７．，７デイア１２に吸着門せ諜る。□そしソ、
二定時間毎にフィルタ７デ謙ア１゜およヶ磁極ｇＭ１″
６．１ｑｉｘｌ定。

振−数ｆ、１．ｌ−よび振幅・で振動させられると、そ
の振動とともに振動する磁界が形成されるので、磁束が
検知コイル２６と鎖交して検％コイル２６に籾導起電力
が発生する。こあ誘ｉ起電力から構成される信号はプリ
アンプ２９にて予め増幅された構成４にけ昇別思れるこ
とによってノイズが除去され、出力制御回路３２に供給
される。この出力制御回路３２に入力される信号は、□
フィルタ７デ謙ア１２および磁極部材ｉ、’　６．１７
の質量の増加に伴らて増加するｉ界の振動成分の矢きさ
に対応しており、第２図に示され暮予め記憶された対壺
関係かう、フィルタメディア１２に吸着された磁性体粒
子−が求められ、表示装置３４においてそ　　　　゛れ
が表示される。

□すなわち、磁気モーノン）Ｍの磁気双極子が一定の振
幅ａおよび周波数ｆで振動するとき、その磁気双極子か
ら一定の距離に猷設去れた検出９イルには、磁気双極子
の振動による磁界の振励によって誘ｉ起電力Ｅが発生し
、次式　　□Ｅ＝ＫａｆＭ、”　（、但し、Ｋは定数５
（１）の関係が成立することが知られている。ここで、
周波数ｆＳ振＠ａ１および定数Ｋが既知であ為とともに
、振動する磁性体のりモ、磁性餡子以外の磁極部材１“
６．１７およびフィルタメディア１２・の磁気モーメン
トが既知であシ、また、フィルタメディア１２に吸着姑
せられた磁性粒子の単位質量あたりの磁気モーメントが
既知であるので、（１）式から、第２図に示される対応
関係が予め求返られるのである。尚、この対昆関係は磁
性−子の種類毎に予め定められることは言うまでもない
。

そして、電磁フィルタの逆洗時等の画定完了時に解放さ
れる。

このように、本実施例によれば、磁性粒子のサ９− ンブリング作業およびサンプリング後のクリーニング作
業、サンレリ・グされた磁性粒子の秤量作業−の面倒な
作業を要することなく、流体中の磁性粒子の量が自扁的
且ム速に測定され得るのである。したがって、以上のよ
うな測定力−全工業プロセスに用いれば、流体中の磁性
粒子量に対しまた、本実施例によれば、電磁フィルタ自
体が磁性粒子量訂測ｉ装置を兼ねキいるので、独立にｉ
行粒子量測□定装置を−けるのに比較して、測定のため
の励磁装置や吸着部材が不要となるとともに、電磁フ膏
ルタの逆□洗時には加振装門１８にょ次に、本発明方法
が実施される他の例について例と共□通する部分には同
一の符号を付して説明を省略す机　　　　□ 第８図において、フィルタメディア１２およγド１．４
磁極部材１６、’１７は容器ｌｏ内に固定されてお一１
〇− シ、〒器１０自挟ソ竺卸コイケ２６、励磁コイタ２２、
およびリターンフヒーム２４に対１て堡動。

可能に設けられて“る・すりわち・各画１０と７レイム
４０との間に鰐、数のスタ（、ン冬４子が取ｐ付けられ
ることによ？て、容器１０が振動可能に支持されており
、更に容器１０件７にイム４０との間に取り付けられた
加振、装置１８によって、フィルタメディア１２が磁極
部材１６．１．７のみりらず容器１０とともに振動させ
られ否よ２にな？ている。

したがって、本実施例によれば、剪述の実岬例の効果に
加えて、フィルタメゾ、イア１’２およ一磁＄Ｉｉ、部
材１６・　１７が輯、動さ、せられるとき、容器１０が
ともに振動咥せられるので、）１ルタメデイア１２と流
体との！対移動が布幅に緩、和され仝。

したがって、流体の抵抗に起因する磁性粒子のフィルタ
、メディア１２からの脱落全防止し得るとともに、堺動
周波数を壺（，１，得るので、一定精度が大幅に向上す
る利点がある０ 以上、本発明方法が適用される倒、について−面に基づ
いて説明したソ１．そや他の、態様にセ吟ても１ 路３２を１．逆洗を要する磁性粒子の量を予検設定し、
フィルタメディア１２に吸着され牟磁性粒子や電空その
設定量に判御したとき、逆洗信号をＩＪｊ力するように
構成してもよい。このよう娯スれば、電磁フィルタの管
理が、時間管理に＃Ｊｉｔ、て、流体の流量↑轡度５拘
ら″！″蝉実且つ介理的に為されるとともに、逆洗信号
によって自動的に逆洗璋作をさせ費る利点がある。、、
、、。

第１図の一施例において１．検知コイルく６は容器１０
内に固設さ些ても良いの５やる。

前述の実施例において１．磁、極曹材、１６．１７間！
岬束と流体の原町が平行（構成されているが・測定上、
それ等が直交していても仰等差支えなく、また、加畢装
置１８の振動周波数：ｆ、以外Ω信号は信号処理回路３
０にて阻止される。ので、電磁フィル２２の励磁電流は
交流であ、つても一応の測定が為され得るのであや。

捷た、フィルタメディア１２およびこれに吸着され乍磁
性粒子を振動させる替シに、横押・イル２６を振動させ
ても良い。このような轡、、、合−一、振動部分が軽量
と茫り加振機構が簡単となる利点がある。要するに、検
知コイル２．６とフィルタメディア１２とが相対的に振
豐させシれれ−良い９である。

また、前述の実施例に、おいては、電磁フィルタと測定
装置とが一体的に設けら：れて“る力“・、電、磁フイ
・・′と別に測定装置、を門ても良いこ住、、は勿□、
　　　　　　　ｂ　Ｔ　；ｈ　；ｂ　。

更に・、前郷の実施例におい下、各便１０中を流される
流体０流量力゛既知″′Ｃあ門ば・測定時珂宏磁性粒子
増力帽に基づいて、流体中に含ｉれる磁性粒子量を濃度
（単位、流量当りの磁性粒子量）として表わすこともで
きる。

尚・上述したρはあくまでも本牟明方、法ｎ−，３゜用
例であシ、本発明方法はその精神を逸脱し々い範囲にお
いて種々変更が加えられ得る。もので、あ、る。

以」二詳記しりよう、に、本発明の流珍中、の磁性−１
３− 子量測牢方法によ、！１．ば、流体に含捷れる磁性粒子
た磁界を除くこ勺によって磁性粒子が容易−流体中に蟹
放貞れるのア、磁性粒子？サンプリング作業およびクリ
ーニング作業が全く解消される。しかも、吸着部材に甲
着されへ磁性粒子量の増加に応じて磁界が強め１れるの
で、検知コイルの誘導起電力を検出す今午とによって、
予め求めシｔ１．た一定の関係から、その離接粒子量が
測定される。

坪って、面一な秤量（４７業を要することなく、流体中
の磁性粒子の竺が自動的且つ迅速に測定され得るの！あ
る。、、。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が好適に適用される測定装置の一例♀構
盛を説明−ｊ企図！やる。轡？図は第１図の実施例にお
にて用いられる予や十められ斥一定の関、、係、を示す
因である。第３図は本発明が適用される他の例を示す図
である。 ＝１４− １２：フィルタメディア（吸着部材） ２６：検知コイル 出願人　大同特殊鋼株式会社 第１図 ↑

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流体中に含まれる磁性粒子の量を測定する方法であって
   、 該流体中に磁性体製の吸着部材を配設するとともに該吸
   着部材の近傍に検知コイルを配設し、駆吸着部材に所定
   の磁界を付与して、前記磁性粒子を吸着させた後、該吸
   着音１５材、と検知コ、イルとを相対的に振動させ、該
   検知コイルに発生する誘導起電力４検出することによっ
   て該誘導起電力と前記吸着部材に吸着された磁性粒子と
   の予め求められ冬一定？関係から前記流体中に含まれる
   磁性粒チの量全測定することを特徴とする流体中の磁性
   粒子量測定方法。