JPS60263814A - 電磁式流量計 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電磁式流量計であって、その磁石機構が測定
管に外側から装着可能である２つの磁極と、１つの外側
のヨークとから構成されていて、しかも少なくとも１つ
の分離面を有しており、かつ上記の磁極がそれぞれ極片
と、巻線を保持した鉄心区分とを備えている形式のもの
に関する。

従来技術 上記形式、の公知の流量計では、２つの磁極の極片は直
径方向で向き合ってセラミック測定管に接触している。

鋼製ケーシングが磁気帰還のためのヨークとして用いら
れている。各磁極の鉄心区分の半径方向でみて外側の端
部と所属のヨークとの間には分離面が存在している。分
離面に沿って分離することによって測定管が両端面によ
り大きな直径を持つ接続フランジを有している場合にも
磁石機構を機能上適切に取付けることが可能である。

この構成では磁石機構は測定管のフランジよりも半径方
向に著しく突出している。そのために外寸が比較的太き
い。その上にこの磁石機構は多くの場合流量計を２つの
接続管のフランジの間で固定するために用いられる締付
はボルトの貫通を阻止する。かかる締付はボルトの形状
と数についてはそれぞれ使用される基準によって指定さ
れている。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に記載の形式の電磁式流量計の磁
石機構を、他の状態は同一のま捷でより小さな全体寸法
が得られ、かつ特に締付けぎルトによって規定される空
間内に取付けることが可能であるように小形化すること
である。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するだめの本発明の手段は、冒頭に記
載の形式の電磁式流量計において、鉄心区分が半径方向
でみて外側の端部において該鉄心区分に続く磁石機構構
成部材と分離面を持たすに結合されており、かつ分離面
が漂遊磁束のための磁気通路の外部に配置されているこ
とである。

実施態様 本発明の実施態様によれば分離面が鉄心区分の横断面積
よりも大きな面積にわたって広がっている。分離面は鉄
心区分の横断面積よりも著しく大きな面積、例えば４倍
〜２０倍の面積にすべきである。この方法で分離面にお
ける誘導は更に著しく低下することができる。更には磁
位差およびしたがってアンペア回数が更に低下せしめら
れる。

同時に上記２つの手段を使用すると、アンペア目砂を２
０〜３０％減少させることができる。

これは巻線の容積をほぼ−に低下させることに相当する
。それというのも１つには外側のより長い巻線を省略し
得ること、１つには線材抵抗を維持する場合に線材長さ
がより短いために線材断面積をより小さくすることによ
る。

主磁束をして分離面を越えさせるために必要である、磁
位差の部分は困難なく全体の磁位差の１％以下、有利に
は０．３％以下に減じることができる。その場合分離面
ば軸釣０．２　ｍｎ＋を有していてもよい。この数値は
大量生産でも困難なく達成することができる。分離面が
不可避的々製作誤差による相異する寸法を持った場合に
、この寸法の相違に影響される誤差はきわめて小さいの
で、測定結果に（は重要ではない。

優れた実施態様においては、鉄心区分が分離面を持たず
に中間板と結合されており、中間板は漂遊磁束を受容す
るだめに巻線よりも突出していて、しかもヨークとの間
に分離面を構成している。この場合には漂遊磁束は極片
の縁部から直接中間板に流れ、したがって分離面を貫通
する必要はない。

別の実旋態様では、鉄心区分は分離面を持たずにヨーク
と結合されており、かつヨークは分離面を構成するため
に分割されている。この場合には漂遊磁束は極片の縁部
からヨークに直接流ねる。同様に漂遊磁束は分離面を貫
通する必要はない。

鉄心区分とこれに続く磁束機構構成部材との間における
分離面の存在を避けるためには種々の方法がある。例え
ば前記の両部材を一体に構成することができる。測定管
軸線に対して直角に延びた薄板を使用してもよく、薄板
はそれぞれ鉄心区分とこれに続く磁束機構構成部材を覆
っている。鉄心区分とこれに続く磁石機構構成部材とは
導磁的に互いに結合してもよい。この結合は例えば導磁
性の金属はんだを用いて結合することができる。鉄部材
は互いに、例えば電子ビーム溶接または圧接によって溶
接してもよい。

巻線がディスク形抵　であると特に有利である。比較的
低い有効抵抗を維持しながら巻線数を著しく小さくする
ことができるので、巻線をきわめて薄く構成し、かつこ
れによって装置の直径をきわめて小さく保つととが可能
である。

その上に鉄心区分の直径を小さくすることができる。

実施例 第１図および第２図によれば、測定管１は軸線方向の貫
流路２と各端部にフランジ２，３を有している°゛。測
定管は電気絶縁性プラスチックまたは有利にはセラミッ
ク製である。

互いに向き合った側に各１つの磁極６，７が存在してい
る。磁極はそれぞれ測定管１の外周面に接触する極片８
もしくは９と巻線１２もしくは１３によって包囲された
鉄心区分１０もしくは１１を備えている。これらと一体
に中間板１４もしくは１５が結合されており、中間板は
軸線方向においても周方向においても巻線１２もしくは
１３および極片８もしくは９よりも突出している。巻線
１２．１３としてはディスク形巻線を使用するのが有利
である。磁石機構構成部材である極片８，９、鉄心区分
１０，１１、中間板１４’、　１５と同様に導磁性材料
から成る円筒状のヨーク１６がフラ／ジ３，４並びに磁
極６，７を包囲している。

したがって第１の分離面１７がヨーク１６と中間板との
間に、かつ第２の分離面１８がヨーク１６と中間板１５
との間に得られる。

２つの測定電極１９と２０が互いに向き合って測定管１
の内壁に配置されている。測定電極の軸線は磁極６ない
しは７の対称平面に対して直角に延びている。操作に当
って、巻線１２゜１３によって導かれる電流によって貫
流路２を半径方向に通過する磁場が作られる。次いで測
定電極１９と２０との間で流速に応じた電圧信号を取り
出すことができる。

流量計はンール部材２１．２２を間に配置して２つの接
続導管２３と２４との間に締込まれている。測定管軸線
を中上・にした円上に配置された締付はボルト２５は接
続導管のフランジを貫通している。スリーブ状のヨーク
１６は半径方向において締付はボルト内に完全に含まれ
る外径を持っている。

第３図に示された実施例では、ヨーク２６が締付はボル
ト２７によって締めることめできるクランプによって構
成されている。クラップは軸線方向の長さがヨーク２６
よりも短かく、かつ磁極６，７に作用するが、フラン′
）３，４には作用しない。したがってヨークと磁極６，
７の中間板１４．　、１５との間の分離面１７．１８を
短かくすることができる。

第３図には磁束が書き入れられてビる。主磁束φ　は貫
流路２を通過し、かつヨーク２６と２つの分離面１７．
１８を介して回路を閉じる。

漂遊磁束φ５１は極片８から直接中間板１５へ達し、分
離面１７を通過しない。漂遊磁束φ５２は中間板１５か
ら直接極片９に達し、したがって同様に分離面１８を通
過しない。２つの分離面１７．１８における誘導は公知
の構成に比べて数分の１である、というのも相対的に大
きな漂遊磁束が分離面を越えず、かつ分離面を形成する
面積が鉄心区分１０もしくは１１の横断面積よりも著し
く太きいからである。したがって分離面を越えるために
は磁位差のきわめて小さな部分で十分である。アンペア
回数の減少は巻線１２．１３の著しく小さな横断面寸法
かつ、これとともにヨークの著しく小さな外周をもたら
す。

第４図に示された実施例では磁石機構は薄板３５から構
成されている。磁極３６．３７はそれぞれ極片３８，３
９と鉄心区分４０．４１から構成されている。これらは
ヨーク半部４２゜４３と一体に結合されており、ヨーク
半部４２゜４３は一緒にヨーク４４を構成している。分
離面４７．４８は鉄心区分４０．４１に対してほぼ９０
°ずらされた周方向位置にある。分離面の面積を拡大す
るためには分離面４．７　、４８は半径方向に対して斜
めに、かつ拡大された半径方向の幅の範囲に存在してい
る。

第５図に示された実施例では、結合箇所に導磁性のビー
ド６５もしくは６６が設けられるように配慮した場合に
は磁極５６を別体の構成部材、すなわち極片５８゛、鉄
心区分６０および中間板６４から構成し得ることが示さ
れている。

ビードは導磁性のはんだを用いるかまたは溶接によって
実施することができる。

ヨークは円筒状である必要はない、空間条件が許す限り
において例えば多角形、例えば正方形であってもよい。

発明の効果 電磁式流−置針では全磁束は主磁束と漂遊磁束とに分か
れ、主磁束は極片から極片へ流れ、かつ測定管を通過し
、漂遊磁束は極片から鉄心区分に続く磁石機構構成部材
に流れる。漂遊磁束は非磁性材料を通る著しく短い道を
適寸なければならないので、漂遊磁束は一般に主磁束よ
りも著しく大きく、例えば３倍である。従来全磁束が分
離面を越えるように導かなければならなかった。そのた
めに分離面ではきわめて高い誘導が生起した。それに対
して本発明では主磁束のみが分離面を越え、漂遊磁束は
分離面を通過しないように配慮されているので、誘導が
相対的に小さい。その結果十分な主磁束を発生させるた
めには著しく小さな磁位差で十分となった。

アンペア回数が相対的に小さくなる。巻線の寸法も相対
的に小さく保つことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁式流量計の１実施例の縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿った横断面図、第３
図は別の実施例の第２図に相当する横断面図、第４図は
第３の実施例の横断面図、第５図は磁極の実施例の横断
面図である。 １・・測定管、２・貫流路、３，４フランジ、６．７，
３６，３７．５６・・・磁極、８　、９　’、３８゜３
９’、５８　極片、１０，１１．４０，４１　。 ６０　鉄心区分、１２．１３・巻線、１４．１５゜６４
・中間板、］、　６　、２６　、４．４　ヨーク、１７
゜１８　、４．７　、４８・・分離面、１９．２０・・
・測定電極、２１．．２２・・ソール部材、２３．２４
・接続導管、２５”、２７　締付はボルト、３５薄片、
４２．４３・・・ヨーり半部、６５．６６−・ビード 第１頁の続き ＠発明者　コンスタンチン・ラシ　デンマーチオタキス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電磁式流量計であって、その磁石機構が測定管に外
   側から装着可能である２つの磁極と、１つの外側のヨー
   クとから構成されていて、しかも少なくとも１つの分離
   面を有しており、かつ上記の磁極がそれぞれ極片と、巻
   線を保持した鉄心区分とを備えている形式のものにおい
   て、鉄心区分（１０，１１；４０，４１）が半径方向で
   みて外側の端部において該鉄心区分に続く磁石機構構成
   部材（１４，１５；４２，４３）と分離面を持たずに結
   合されておシ、ρ・つ分離面（１７，１８；４７，４８
   ）が漂遊磁束（φ、１゜φ５２）のだめの磁気通路の外
   部に配置されていることを特徴とする、電磁式流量計。 ２　分離面（１７，１８；４７，４８）が鉄心区分の横
   断面積よりも大きな面積にわたって広がっている、特許
   請求の範囲第１項記載の電磁式３　鉄心区分（１０，１
   １）が分離面を持たずに中間板（１４、１，５）と結合
   されており、該中間板が漂遊磁束（φ５□、φ５２）を
   受容するために巻ｉ　（１２、１，３）よりも突出して
   おり、かつヨーク（１６，２６）との間に分離面（１７
   ，１８）を構成している、特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の電磁式流量計。 ４　鉄心区分（４０、４，１）が分離面を持たずにヨー
   ク（４４）と結合されており、かつヨークが分離ｍ１（
   ４７，４８）を構成するために分割されている、特許請
   求の範囲第１項捷だは第２項記載の電磁式流量計。 ５　鉄心区分（１０、１１，）がこれに続く磁石機構構
   成部材（１４，１５）と一体に構成されている、特許請
   求の範囲第１項から第４項までのいずれか１つの項記載
   の電磁式流量計。 ６　測定管軸線に対して直角に延びた薄板（３５）がそ
   れぞれ鉄心区分（４０，４１）とこれに続く磁石機構構
   成部材（４２，４３）を覆っている、特許請求の範囲第
   １項から第４項捷でのいずれか１つの項記載の電磁式流
   量計。 ７　鉄心区分（６０）とこれに続く磁石機構構成部材（
   ６４）とが導磁的に互いに結合されている、特許請求の
   範囲第１項から第４項までのいずれか１つの項記載の電
   磁式流量計。 ８　巻線（１２，１３）がディスク形巻線である、特許
   請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１つの項記
   載の電磁式流量計。