JPS63255617A - 電磁流量計 - Google Patents

電磁流量計

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JPS63255617A
JPS63255617A JP8915087A JP8915087A JPS63255617A JP S63255617 A JPS63255617 A JP S63255617A JP 8915087 A JP8915087 A JP 8915087A JP 8915087 A JP8915087 A JP 8915087A JP S63255617 A JPS63255617 A JP S63255617A
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magnetic
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magnetic poles
piping
detection electrodes
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Shozo Kasai
省三 葛西
Toshio Takahashi
利男 高橋
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Hitachi Ltd
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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〕 本発明は電磁流量計に係り、特に検出器の小形化に好適
な磁気回路を備えた導電性流体の流量を計測する電磁流
量計に関するものである。
〔従来の技術〕
電磁流量計の流量信号Eは、JIS  Z  8764
(1980年)によれば、 E=RBdv          ・・・(1)ここに
、R;短絡係数 B;磁束密度 d;配管の口径 V;流速 で示される。通常、検出器は第6図に示すように、断面
が円形の配管1の内壁の左右に流量の電気信号を取り出
す検出電極2があり、電極間隔は配管の口径、すなわち
、検出器口径とほぼ同しに作られている。検出電極2を
結ぶ軸と流体3が流れる方向(配管軸方向)のいずれと
も直交する」−下方向には磁極4があり、ヨーク5でつ
ながれている。
また、磁極4には一対の励磁コイル6が取り付けられて
おり、方形波状の交流で励磁されるため、流体3には磁
界が印加される。これにより、ファラデーの電磁誘導の
法則により、検出電極2には(1)式で示す流体3の速
度に応じた流量の電気信号が発生する。しかし、このよ
うな磁気回路形状では、磁極間隔が配管口径以下にはな
り得ない。
また、検出電極2で検出される流量信号は、磁束密度B
と流速Vの積が同じでも配管1の内部位置により検出量
が異なる。この度合は、重み係数Wで表わされ、次式の
ようになる。
上式は配管軸の中心を原点とし、検出電極方向をX軸、
磁界方向をy軸として表わしている。
(2)式のcl=1として重み係数を求めた結果を配管
1の上半断面について表わしたものを第8図に示す。こ
の図から重み係数は、検出電極近傍が非常に大きいこと
がわかる。なお、第7図は第6図の検出器についてy軸
方向に磁束密度をX軸方向について測定した磁束密度の
分布の結果である。
磁束密度は配管内で異なるため、流量信号は各部の重み
係数W(x、y)と各部の磁束密度B(x。
y)の積を電極間について積分した値となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、流量信号を効率的に得るという点につ
いて配慮されておらず、流量信号が最小スパンで数10
μVと微小であるため、規格化された流量電気信号に変
換する変換器の増幅率を限界値で使用しており、検出器
をより小形化するためには問題があった。
本発明の目的は、検出器の流量信号の検出効率を改善し
、かつ、コイルの励磁量を減少させて検出器の小形、軽
量化をはかることができる電磁流量計を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、第1に磁気回路の磁極を配管に設けた一対
の検出電極の近傍に配置し、かつ、上記各検出電極部の
磁束密度が最大となる構造として達成するようにした。
第2にさらに上記各磁極間隔を上記配管の口径に比べて
小さくして達成するようにした。
〔作用〕
検出器の流量信号の検出効率を改善し、かつ、コイルの
励磁量を減少させて検出器の小形、軽量化をはかるため
には、次の2つの技術的手段がある。
(1)磁気回路の磁極間隔を短かくし、同等の磁束密度
を得るために必要なコイルの励磁量を小さくし、磁気回
路、励磁コイルを小さくして検出器を小形化する。
(2)流量信号の重み係数の大きい検出電極近傍の磁束
密度が最大になるような磁極配置とする。
これによって一層励磁コイルと磁気回路を小形化する。
そこで、本発明では、磁極を検出電極の極近傍に近づけ
、磁極間隔を配管口径の172〜]。/4と短かくし、
かつ、磁束密度を検出電極位置でほぼ最大となるように
磁極を構成したので、これにより重み係数が最大となる
部分に最大の磁束密度を発生させることができ、重み係
数の効果による流量信号の増加、すなわち、B (x、
y)XW(x、y)が第3図(a) 、(b)かられか
るように、1.3〜1.5倍に大きくできる。なお、第
3図(a)は第6図の場合で、(b)は本発明のB(x
y ) XW(x + y )の積を示す。
〔実施例〕
以下本発明を第1図、第4図に示した実施例及び第2図
、第3図、第5図を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明の電磁流量計の検出器の一実施例を示す
縦断面図である。第1図において、1は口径dの配管、
2は配管1の内壁に対向して設けた一対の検出電極、3
は流体、4は磁極で、5は磁極4をつないでいるヨーク
で、6は励磁コイルである。第1図においては、磁気回
路を配管2の外周を包むように閉回路A構成してあり、
これにより外部への漏えい磁束をなくし、外部に接続さ
れる鉄製のフランジやボルトの影響をなくし、かつ、外
乱磁界の影響を防止しである。
また、磁極4の形状は、配管2の外周に沿って配置でき
るように構成し、磁極4間の構出電極2の近傍の間隔を
最短にする構造とした。
いま、口径をdとしたとき、磁気回路の各部の寸法は、
磁極間隔Q1をd/2とした場合を例にとって配置すれ
ば、磁極4の流体3の流れと直角方向の幅Q2=d、磁
気回路の外形はQs =1.75d、ρa=1.3dと
なり、これに対して第6図に示す従来装置では、Qa=
2.3d、f14=2.3dであり、磁気回路の大きさ
は1/2.3  と小さくできる。
また、配管工の径方向の磁束密度の分布は、第2図に示
すようになり、検出電極部に磁束密度を集中できるよう
になり、励磁の強さは1/1.5と小さくできる。
第3図はBAWを棒グラフで示した図で、(a)は従来
の第6図の場合、(b)は本発明の第1図の実施例の場
合を示し、(b)の場合は、重み係数が最大となる部分
に最大の磁束密度を発生させることができるので、(a
)の場合の1.3〜1.5倍と大きくすることができる
第4図は本発明の他の実施例を示す第1図に相当する縦
断面図で、第1図と同一部分は同じ符号で示しである。
第1図と異なるところは、磁気回路を2つに分離しであ
るので、外部に接続される鉄製のフランジやポル1−の
影響、外乱磁界の影響を防止できないが、その他の作用
、効果は同一である。第5図は第4図の場合の磁束密度
分布図である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、磁極間隔を配管
の口径の1/2〜1/4にすることができ、重み係数に
合った磁束密度分布の効果を1.3〜1.5倍と大きく
でき、総合的な流量信号を2.6〜6倍とすることが可
能で、変換器の信号増幅率が従来のままとすれば検出器
を1/2〜1/3に小形化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電磁流量計の検出器の一実施例を示す
縦断面図、第2図は第1図の検出器の磁束密度分布図、
第3図はBOWを棒グラフで示した図、第4図は本発明
の他の実施例を示す第1図に相当する縦断面図、第5図
は第4図の検出器の磁束密度分布図、第6図は従来の検
出器の縦断面図、第7図は第6図の検出器の磁束密度分
布図、第8図は電極の両端に寄与する割合を示す重み関
数を示す解説図である。 1・・・配管、2・・・検出電極、3・・・流体、4・
・・磁極、5・・・ヨーク、7,6・・・励磁コイル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、配管に設けた一対の検出電極と、前記配管軸と前記
    検出電極間軸のいずれとも直交する磁界を発生する磁気
    回路と、該磁気回路を励磁する一対の励磁コイルからな
    る電磁流量計において、前記磁気回路の磁極を前記各検
    出電極の近傍に配置し、かつ、前記各検出電極部の磁束
    密度が最大となる構造としたことを特徴とする電磁流量
    計。 2、配管に設けた一対の検出電極と、前記配管軸と前記
    検出電極間軸のいずれとも直交する磁界を発生する磁気
    回路と、該磁気回路を励磁する一対の励磁コイルからな
    る電磁流量計において、前記磁気回路の磁極の前記各検
    出電極の近傍に配置し、かつ、前記各検出電極部の磁束
    密度が最大となる構造とし、さらに、前記各磁極間隔を
    前記配管の口径に比べて小さくしたことを特徴とする電
    磁流量計。 3、前記磁極間隔が前記配管の口径の1/2以下である
    特許請求の範囲第2項記載の電磁流量計。
JP62089150A 1987-04-11 1987-04-11 電磁流量計 Expired - Lifetime JP2554075B2 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5682519U (ja) * 1979-11-15 1981-07-03
JPS5857715U (ja) * 1981-10-07 1983-04-19 株式会社東芝 電磁流量計
JPS6289150A (ja) * 1985-10-15 1987-04-23 Nec Corp 二重化された外部記憶装置のデ−タコピ−方法

Patent Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5682519U (ja) * 1979-11-15 1981-07-03
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JPS6289150A (ja) * 1985-10-15 1987-04-23 Nec Corp 二重化された外部記憶装置のデ−タコピ−方法

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JP2554075B2 (ja) 1996-11-13

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