JPS62137520A - 電磁流量計電極部の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測定管をセラミック材で形成してなる電磁流
量計に採用して好適な電磁流量計電極部の製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、電磁流量計は、ファラデーの゛セ磁誘導現象を
利用して測定管内を通過する導電性を有する被測定流体
の流量を電気信号に変換し、その流量測定を行なうもの
である。そして、このような電磁流量計は、測定にあた
って可動部分がなく、また測定のために圧力損失を生じ
ることがなく、さらに他の測定方式では測定困難な腐食
性流体、スラリ、固形物などを含んだ混合流体の流量測
定も可能であるといった利点を有し、各方面に多用され
ている。

ところで、この種の電磁流量計における測定管として従
来一般には、ステンレス鋼などで形成されかつその内面
を絶縁ライニングで被覆したものが用いられていたが、
近年では非導電性材料であるアルミナ（Ａｌ１０３　）
などといったセラミック材で形成したものが開発され、
耐食性に優れかつ高温状態で使用しても変形せず、また
電極等の鋳込も可能で、電極部での適切なシール状態を
得やすい等といった多くの利点を奏することから広く用
いられるようになっている。

そして、このようなセラミック類の測定管を用いてなる
７ＵＬ磁流量計として、近年、種々の構造を有するもの
が提案されているが、その実用化にあたって問題とされ
るところとして、測定管に組付は固定される電極部部分
がある。

すなわち、この種の電磁流量計において、セラミック類
の測定管に組付けられる電極部は、従来、第４図および
第５図に示すような二種類の方法で組付は固定されてい
る。その一つは、第４図から明らかなように、白金等と
いった高温溶融金属材料により円板状に形成された電極
１およびこれと同様に白金等で形成された導電線２を接
合することで形成される電極部材を、セラミック素材で
略々円管状を呈するように形成されている測定管３の所
望の位置に穿けられた電極孔に対し測定管３の内側から
差込んで組付けした後、これらを一体に焼成することで
、電極部材を測定管３側に一体的に固着させるものであ
る。すなわち、このような一体焼成による電極組込み方
法においては、電極１等を組付けた状態で測定管３全体
を焼成することから、その焼成温度によって電極１等を
構成する金属材料が溶融することがないように、一般に
は白金が使用されているものであり、コスト高を招くた
めに、できるだけ大きい接液面積をもつことが必要とさ
れる電極１と導電線２とを接続することにより電極部材
を構成することで、白金の使用を極力少なくし得る構成
が採用されているものである。そして、このような構造
によれば、電極ｌと導電線２とを、焼成されるセラミッ
ク製測定管３の収縮により確実にしかも強固に固着し、
さらに確実なシール性を得ることができる等といった利
点を有している。

また、第５図に示すように、予め焼成して形成したセラ
ミック類の測定管３に対し穿けられている電極挿入孔４
に対し、外部から電極棒５を組込み、これをねじ止めさ
れる取付は金具６でスプリング７を介して固定する機械
的な組付は方法も知られており、この場合電極棒５と挿
入孔４との間は、その段部部分に０リング、ガスケット
等のシール材８を介装することで、シール性が得られる
ような構成とされている。そして、このような構成によ
れば、上述した一体焼成構成のものに比ベシール性の面
での信頼性は劣るが、組付性の面で有利である等といっ
た利点をもつものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した構成によるセラミック類の測定
管３に対しての電極取付は構造において、前者の場合に
は、その構成上から、電極部材（１，２）を測定管３の
内側から差込んで固定する必要があるため、測定管３の
内径が小さい場合にはその組付けが不可能となるもので
あった。また、後者の機械的な組付は構造では、前述し
たようにシール性の面で問題をもつばかりでなく、シー
ル材８の使用により、その耐熱性の面で問題をもつもの
であり、特にセラミック類の測定管３を用いることによ
る利点である高温な被測定流体の使用が制限を受ける等
といった欠点があり、これらの問題点を一掃し得る何ら
かの対策を講じることが必要とされている。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために、本発明に係る電磁流量
計電極部の製造方法は、セラミック製測定管内に露呈し
て設けられる高温溶融金属材料からなる電極に対し同じ
く高温溶融金属材料からなる導電線状部材の一端を接続
するとともに、この導電線状部材の周囲にセラミック素
材を被覆してこれを焼成することにより略々円柱状を呈
する電極部組立体を形成し、次でこの電極部組立体をセ
ラミック素材により形成された略々円管状を呈する測定
管の側壁部の一部に形成した電極挿入孔内に挿入し、し
かる後セラミック素材による測定管を焼成するようにし
たものである。

〔作用〕

本発明によれば、高温溶融金属材料による電極および導
電線状部材をセラミック素材で被覆してこれらを焼成す
ることで、略々円柱状を呈する電極部組立体をユニット
として予め形成し、これをセラミック素材による測定管
側の電極挿入孔内に外部から簡単に挿入して組付けし得
るとともに、これら全体を一体に焼成することで、電極
部を確実なシール性を確保した状態でセラミック製測定
管に対し固着し得るものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は
本発明に係る電磁流量計電極部の製造方法の一実施例を
示すものであり、これらの図において、前述した第４図
等と同一または相当する部分には、同一番号を付してそ
の説明は省略する。

さて、本発明によれば、セラミック製測定管３を用いて
なる電磁流量計において、セラミック製測定管３内に露
呈するように設けられる白金等の高温溶融金属材料から
なる電極１１３対し、同じく白金等による高温溶融金属
材料からなる導電線２（導電線状部材）の一端を接続す
るとともに、この導電線２の周囲にセラミック素材によ
る筒状体１０を嵌装して被覆しかつこれを焼成すること
により全体が略々円柱状を呈する電極部組立体１１を形
成し、次でこの電極部組立体１１をセラミック素材によ
り形成してなる略々円管状を呈する測定管３の側壁部の
一部に穿設されている電極挿入孔１２内に挿入し、しか
る後セラミック素材による測定管３を焼成するようにし
たところに特徴を有している。

すなわち、本発明によれば、高温状態にある被測定流体
に対しての使用が可能で、しかもシール性の面でも優れ
ており、さらに適切かつ確実な流量測定が行なえるよう
な電極部を構成するにあたって、セラミック素材による
筒状体１０を利用することで全体が略々円柱状を呈する
電極部組立体１１を予めユニットとして形成し、かつこ
れを未焼成のセラミック製測定管３側の電極挿入孔１２
内に挿入してこれらを焼成することで、全体を一体化す
る°ようにしたものである。ここで、上述した略々円柱
状を呈する電極部組立体１１は、第２図（ａ）、（ｂ）
、（ｃ）に示されるように、大径な電極１とこれに接続
された導電線２とを溶接接続した状態でこれらの周囲に
セラミック素材による筒状体１０を嵌装させ、かつこれ
らを焼成することで、簡単に成形されるものである。そ
して、このような電極部組立体１１にあっては、その導
電線２が焼成時において収縮する筒状体１ｏの内孔によ
り確実にシールされた状態で強固に保持されるといった
利点を有している。

なお、このような電極部組立体１１を成形するにあたっ
て、その導電！１２の周囲にセラミック素材を被覆する
には、上述したようにセラミック素材で未焼成あるいは
半焼成状態の筒状体１０を形成し、これを導電線２に嵌
装してもよいが、勿論セラミック素材の型成形時におい
て導電線２を中子として用いるようにしてもよいことは
明らかであろう、要は、電極ｌと接続されている導電線
２をセラミック材内に強固に埋設することで、一体化さ
れてなる電極部組立体１１を形成すればよいものである
。

また、上述したようにして得られる電極部組立体１１は
、未焼成あるいは半焼成とされているセラミック製の測
定管３に形成した電極挿入孔１２内に、測定管３の外側
から挿入され、かつこれら全体を完全焼成することで、
測定管３側に一体化されるものヤある。ここで、上述し
た電極部組立体１１側のセラミック製筒状体１ｏは、測
定管３に対する組込み時において、完全焼成であっても
、また半焼成状態であってもよいものであり、要は素材
−半焼成一完全焼成の段階において、測定管３よりも一
段階以上後の状態にあれば、測定管３を焼成することで
、収縮する挿入孔１２内壁部で確実に挟持されて固着さ
れるものである。これは、セラミック素材は焼成される
ことで内孔の径が縮むように収縮し、その内部に内装し
た部材をいわゆる焼嵌め状態で保持することで、確実な
シール状態を保った固着状態を得られることから、容易
に理解されよう。

そして、このような電極部の製造方法によれば、白金等
の高温溶融金属材料からなる電極１および導電線２をセ
ラミック素材（ｌＯ）で被覆しこれらを焼成することで
略々円柱状を呈する電極部組立体１１をユニットとして
予め形成しているため、これをセラミック素材による測
定管３側の電極挿入孔１２内に外部から簡単かつ適切に
挿入することができ、小さな口径の測定管に対しても適
用し得る等、組立性の面で有利であるばかりでなく、こ
れら全体を一体に焼成することで、電極部を確実なシー
ル性を確保した状態でセラミック？［定管３に対し一体
的に固着し得るもので、完全なシール状態が得られ、高
温流体の使用に対しても充分に酎え得る構造を有し、性
能面で優れ。

またコスト的にも安価である等といった種々の利点を奏
することが可能となる。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由で、
種々の変形例が考えられるものである。たとえば上述し
た実施例では、電極部組立体１１として略々円柱状を呈
するような形状で形成した場合を説明したが１本発明は
これに限定されず、第３図に示すようにその挿入後端側
部分ｌＯａを大径に形成することで、測定管３に対して
挿入する際の位置決めを容易に行なえるような構成とし
てもよいことは容易に理解されよう。また、上述した実
施例では、略々円板状を呈する電極ｌを導電線２と接続
した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、電
極形状としては、たとえば半球状、球状、円錐形状、あ
るいは先端側が小径な段付円柱形状を呈するものであっ
てもよいもので、種々の変形例が考えられる。

〔発明の効果〕

以旧説明したように、本発明に係る電磁流量計電極部の
製造方法によれば、高温溶融金属材料からなる電極およ
び導電線状部材をセラミック素材で被覆しこれらを焼成
することで、略々円柱状を呈する電極部組立体をユニッ
トとして予め形成し、これをセラミック素材による測定
管側の電極挿入孔内に外部から挿入して全体を一体に焼
成するようにしたので、簡単かつ安価な方法にもかかわ
らず、電極部を簡単な測定管外部からの挿入作業により
嵌込み、焼成することで、確実なシール性を確保した状
態でセラミック製測定管に対し固着し得るもので、耐熱
性や性能面でも優れている等といった種々優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電磁流量計電極部の製造方法の一
実施例を示す測定管の要部拡大側面図、第２図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｃ）はその特徴とする電極部組立体
の製造工程を示す概略断面図、第３図は本発明の別の実
施例を示す概略断面図、第４図および第５図は従来例を
示す電磁流量計電極部の要部断面図である。 ｌｅｅ・ＩＩＴＬ極、２−・・・導電線（導電線状部材
）、３・・・・セラミック製測定管、１０・・・・セラ
ミック素材による筒状体、１１・・壷・電極部組立体、
１２・・・・電極挿入孔。 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社代　　理　　人
　　山川政綱（ほか２名）第１図 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック製測定管内に露呈するように設けられる高温
   溶融金属材料からなる電極に対し同じく高温溶融金属材
   料からなる導電線状部材の一端を接続するとともに、こ
   の導電線状部材の周囲にセラミック素材を被覆してこれ
   を焼成することにより略々円柱状を呈する電極部組立体
   を形成し、次でこの電極部組立体をセラミック素材によ
   り形成された略々円管状を呈する測定管の側壁部の一部
   に形成した電極挿入孔内に挿入し、しかる後セラミック
   素材による測定管を焼成することを特徴とする電磁流量
   計電極部の製造方法。