WO2009098916A1 - 電磁流量計 - Google Patents

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WO2009098916A1
WO2009098916A1 PCT/JP2009/050370 JP2009050370W WO2009098916A1 WO 2009098916 A1 WO2009098916 A1 WO 2009098916A1 JP 2009050370 W JP2009050370 W JP 2009050370W WO 2009098916 A1 WO2009098916 A1 WO 2009098916A1
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WO
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signal electrode
gasket
electrode
stopper
measurement pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/050370
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kouji Izumi
Original Assignee
Yamatake Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/584—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters constructions of electrodes, accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic flowmeter provided with a signal electrode on the inner circumferential surface of a measurement pipe.
  • an exciting coil that generates a magnetic field in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid flowing in the measuring pipe, and a measuring pipe facing in a direction orthogonal to the magnetic field generated by the exciting coil
  • a signal electrode provided on the inner circumferential surface is provided, and an electromotive force generated in a fluid flowing in the measurement pipe is taken out from the signal electrode by a magnetic field generated by the excitation coil (for example, reference 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-319622) Issue)).
  • FIG. 9 shows the main part of a conventional electromagnetic flow meter.
  • reference numeral 10 denotes a measuring pipe, which comprises a nonmagnetic metal pipe (for example, a nonmagnetic stainless steel pipe) 20 and a lining 30 formed inside the nonmagnetic metal pipe 20.
  • the insulating resin powder is adhered to the inside of the nonmagnetic metal pipe 20 by powder coating to form a lining 30.
  • Reference numerals 40 and 40 denote signal electrodes provided opposite to the inner circumferential surface of the measuring tube 10.
  • an exciting coil CL for producing a magnetic field in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid flowing in the measuring pipe 10 is provided, and this exciting coil CL is made
  • Signal electrodes 40, 40 are provided to face each other in the direction orthogonal to the magnetic field.
  • FIG. 10 shows a first example of the mounting structure of the signal electrode 4 on the inner circumferential surface of the measuring tube 10.
  • the electrode portion 40a of the signal electrode 40 has a flat plate shape, and protrudes in the center of the back surface of the flat electrode portion 40a to provide a shaft portion 40b.
  • the back surface of the electrode portion 40a and the inner circumferential surface of the measuring tube 10 A ring-shaped gasket 50 is interposed between (the inner circumferential surface of the lining 30), and the shaft portion 40b is protruded to the outer circumferential surface of the measuring tube 10 through the through hole 60 provided in the measuring tube 10
  • the signal electrode 40 is attached to the inner peripheral surface of the measuring tube 10 by tightening the nut 80 on the shaft portion 40 b protruding to the outer peripheral surface of the base 10 via the pedestal 70.
  • FIG. 11 shows a second example of the mounting structure of the signal electrode 40 on the inner circumferential surface of the measuring tube 10.
  • the electrode portion 40a of the signal electrode 40 has a funnel shape, and extends from the neck of the funnel-shaped electrode portion 40a to provide a shaft portion 40b, and the edge surface 60a of the through hole 60 of the measuring tube 10
  • a ring-shaped gasket 50 is interposed between the back surface of the electrode portion 40a and the edge surface 60a of the through hole 60 recessed in the funnel shape (the surface of the lining 30) in accordance with the shape of the electrode portion 40a.
  • the signal electrode 40 is attached to the inner circumferential surface.
  • the gasket 50 is made of an elastic material such as rubber, and the gasket 50 is tightened to the shaft portion 40 b of the signal electrode 40 via the pedestal 70.
  • the gasket 50 adheres closely to the inner circumferential surface of the electrode portion 40a and the measuring tube 10; The fluid flowing inside is sealed so as not to leak through the through hole 60 to the outside of the measuring tube 10.
  • the lining 30 is formed by powder coating and has insulation performance but is not an elastic body. For this reason, a method is employed in which a gasket 50 having elasticity is interposed to ensure sealing performance.
  • the gasket 50 is elastically deformed by tightening the nut 80 on the shaft portion 40b of the signal electrode 40 in the above-described conventional signal electrode mounting structure, the variation of the interference is large only by the torque management of the nut 80. It was difficult to fasten the gasket 50 with a design appropriate tightening margin.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic flowmeter capable of tightening a gasket with a good design interference without variation. It is in.
  • an excitation coil for producing a magnetic field in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid flowing in the measuring pipe, an electrode part and an axis provided on the back side of the electrode part
  • An electromagnetic flow meter comprising a signal electrode provided on the inner circumferential surface of the measuring tube and facing the direction orthogonal to the magnetic field produced by the excitation coil, the back surface of the electrode portion of the signal electrode and the measuring tube
  • a shaft portion provided on the back surface side of the signal electrode is interposed between a first member requiring a small reaction force and a second member requiring a reaction force larger than the first member between the inner circumferential surface and the second member.
  • the outer periphery of the measurement pipe is made to project on the outer peripheral surface of the measurement pipe through the through hole provided in the measurement pipe, and the first member is sandwiched between the back surface of the electrode portion and the inner peripheral surface of the measurement pipe to elastically deform. Fasten the fastening member to the shaft part that protrudes to the surface, and attach the signal electrode to the inner circumferential surface of the measuring tube In which was to so that.
  • the first reaction force is required in view of the relationship between the elasticity (hardness and softness) of the material to be selected and the fastening force of the signal electrode.
  • the contact area and shape are determined so that the member has a reaction force sufficiently smaller than the fastening force, while the second member requiring a large reaction force has a contact area such that the reaction force is almost equal to the fastening force. And the shape should be determined.
  • rubber is used as a member requiring a small reaction force
  • fluorine resin Teflon resin is required as a member requiring a large reaction force. Resins such as (registered trademark) are preferred.
  • the first member is referred to as a gasket
  • the second member is referred to as a stopper.
  • the thickness of the gasket requiring a small reaction force can be fastened even if it is thicker than the thickness of the stopper requiring a large reaction force.
  • the gasket is sandwiched between the back surface of the electrode and the inner peripheral surface of the measuring pipe with small fastening force and elastically deformed Thickness becomes thinner.
  • the thickness of the gasket becomes equal to the thickness of the stopper, and the elastic deformation of the gasket is restricted by the stopper.
  • a gasket requiring a small reaction force and a stopper requiring a larger reaction force than the gasket are interposed between the back surface of the electrode portion of the signal electrode and the inner circumferential surface of the measuring tube.
  • the outer circumference of the measurement pipe is made to protrude to the outer circumference of the measurement pipe through the through hole provided in the measurement pipe, and the gasket is sandwiched between the back surface of the electrode section and the inner circumference of the measurement pipe and elastically deformed.
  • the fastening member is fastened to the projecting shaft portion and the signal electrode is attached to the inner circumferential surface of the measuring pipe, so that the elastic deformation of the gasket is restricted by the hardness of the stopper, and there is no variation in design With proper tightening of the gasket, it is possible to tighten the gasket.
  • FIG. 1A shows the state before attaching a nut to the shaft of a signal electrode in Example 1 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside and the stopper is inside).
  • FIG. FIG. 1B shows a state in which a nut is attached to the shaft of the signal electrode in Example 1 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside and the stopper is inside).
  • FIG. FIG. 1C shows the tightening of the nut attached to the shaft of the signal electrode in Example 1 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside and the stopper is inside).
  • FIG. 2A shows a state before attaching a nut to the shaft of the signal electrode in Example 2 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside).
  • FIG. 2B shows a state in which a nut is attached to the shaft of the signal electrode in Example 2 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside).
  • FIG. 2C shows the tightening of the nut attached to the shaft of the signal electrode in Example 2 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside). It is a figure which shows the completed state.
  • FIG. 3A shows an example 3 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stopper is inside, and the stopper convex portion is present). It is a figure which shows the state before attaching.
  • FIG. 3B shows an example 3 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stopper is inside, and the stopper convex portion is present). It is a figure which shows the attached state.
  • FIG. 3C is attached to the shaft portion of the signal electrode in Example 3 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stopper is inside, and the stopper convex portion is present). It is a figure which shows the state which completed tightening of the nut.
  • FIG. 3C is attached to the shaft portion of the signal electrode in Example 3 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stopper is inside, and the stopper convex portion is present). It is a figure which shows the state which completed tightening of the nut.
  • FIG. 4A shows an example 4 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present). It is a figure which shows the state before attaching.
  • FIG. 4B shows an example 4 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present). It is a figure which shows the attached state.
  • FIG. 4A shows an example 4 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present). It is a figure which shows the attached state.
  • FIG. 4A shows an example 4 of the first example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside, the stopper is outside, and the gas
  • FIG. 4C is attached to the shaft of the signal electrode in Example 4 of the first example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present) It is a figure which shows the state which completed tightening of the nut.
  • FIG. 5A shows the state before attaching a nut to the shaft of the signal electrode in Example 1 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside and the stopper is inside).
  • FIG. 5B shows a state in which a nut is attached to the shaft of the signal electrode in Example 1 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside and the stopper is inside).
  • FIG. 5C shows the tightening of the nut attached to the shaft of the signal electrode in Example 1 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside and the stopper is inside). It is a figure which shows the completed state.
  • FIG. 6A shows a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside) before attaching the nut to the shaft of the signal electrode.
  • FIG. FIG. 6B shows a state in which a nut is attached to the shaft of the signal electrode in Example 2 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside).
  • FIG. FIG. 6C shows the tightening of the nut attached to the shaft of the signal electrode in Example 2 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside). It is a figure which shows the completed state.
  • FIG. 6B shows a state in which a nut is attached to the shaft of the signal electrode in Example 2 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside and the stopper is outside).
  • FIG. 7A is a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is the outer side, the stopper is the inner side, and the stopper has the convex portion). It is a figure which shows the state before attaching.
  • FIG. 7B shows an example 3 of the second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stopper is inside, and the stopper convex portion is present). It is a figure which shows the attached state.
  • FIG. 7A is a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is the outer side, the stopper is the inner side, and the stopper has the convex portion). It is a figure which shows the state before attaching.
  • FIG. 7B shows an example 3 of the second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stop
  • FIG. 7C is attached to the shaft portion of the signal electrode in Example 3 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is outside, the stopper is inside, and the stopper convex portion is present). It is a figure which shows the state which completed tightening of the nut.
  • FIG. 8A is a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (in the case where the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present). It is a figure which shows the state before attaching.
  • FIG. 8A is a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (in the case where the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present). It is a figure which shows the state before attaching.
  • FIG. 8B is a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (in the case where the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket projection is present). It is a figure which shows the attached state.
  • FIG. 8C is attached to the shaft of the signal electrode in Example 4 of the second example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter according to the present invention (when the gasket is inside, the stopper is outside, and the gasket protrusion is present) It is a figure which shows the state which completed tightening of the nut.
  • FIG. 9 is a view showing the main part of a conventional electromagnetic flow meter.
  • FIG. 10 is a view showing a first example of a mounting structure of signal electrodes in a conventional electromagnetic flow meter.
  • FIG. 11 is a view showing a second example of the mounting structure of signal electrodes in the conventional electromagnetic flow meter.
  • FIG. 1C is a figure which shows the 1st example of the attachment structure of the signal electrode in the electromagnetic flow meter based on this invention.
  • 1 is a measuring pipe
  • 2 is a metal pipe
  • 3 is a lining
  • 4 is a signal electrode
  • 4a is an electrode portion
  • 4b is a shaft portion
  • 6 is a through hole
  • 7 is a pedestal
  • 8 is a nut
  • the measurement pipe 10 the metal pipe 20, the lining 30, the signal electrode 40, the electrode portion 40a, the shaft portion 40b, the through hole 60, the pedestal 70, and the nut 80 correspond to the first example of the conventional mounting structure shown in FIG.
  • FIG. 1A shows a state before attaching the nut 8 to the shaft 4b of the signal electrode 4
  • FIG. 1B shows a state where the nut 8 is attached to the shaft 4b of the signal electrode 4
  • FIG. 1C shows the shaft of the signal electrode 4 It shows a state where the tightening of the nut 8 attached to 4b is completed.
  • the shaft portion 4b is measured by interposing the gasket 9 and the stopper 10 between the back surface of the electrode portion 4a and the inner peripheral surface of the measurement pipe 1 (surface of the lining 3).
  • the measuring tube 1 is made to protrude to the outer peripheral surface of the measuring tube 1 through the through hole 6 provided in the tube 1 and tighten the nut 8 to the shaft portion 4b projecting to the outer peripheral surface of the measuring tube 1 via the pedestal 7.
  • the signal electrode 4 is attached to the inner peripheral surface.
  • the gasket 9 is an elastic body such as rubber
  • the stopper 10 is a member (for example, Teflon) harder than the gasket 9.
  • the gasket 9 and the stopper 10 are in a ring shape, and the gasket 9 is inserted on the outside with the stopper 10 on the inside, and is inserted into the shaft 4 b to be positioned between the back surface of the electrode 4 a and the inner circumferential surface of the measuring tube 1 ing.
  • the thickness t1 of the stopper 10 is thinner than the thickness t2 of the gasket 9 (t1 ⁇ t2).
  • the thickness t1 of the stopper 10 is determined on the condition that the gasket 9 is provided with a design appropriate tightening margin when the gasket 9 is elastically deformed and the thickness t2 becomes t1.
  • the gasket 9 is provided on the outside of the stopper 10 in the first example, the gasket 9 may be provided on the inside of the stopper 10 (see FIGS. 2A, 2B, and 2C).
  • the elastic deformation of the gasket 9 spreads the gasket 9 in the lateral direction, so it is preferable to provide a gap between the gasket 9 and the stopper 10.
  • the stopper 10 may be provided with a convex portion 10a so as to enter the through hole 6 of the measurement pipe 1.
  • the convex portion 9a may be provided on the gasket 9 so as to enter the through hole 6 of the measurement pipe 1.
  • FIG. 5C is a view showing a second example of the mounting structure of the signal electrode in the electromagnetic flowmeter according to the present invention.
  • 1 is a measurement pipe
  • 2 is a metal pipe
  • 3 is a lining
  • 4 is a signal electrode
  • 4a is an electrode portion
  • 4b is a shaft portion
  • 6 is a through hole
  • 6a is an edge surface
  • 7 is a pedestal
  • 8 is a The measuring pipe 10, the metal pipe 20, the lining 30, the signal electrode 40, the electrode portion 40a, the shaft portion 40b, the through hole 60, the edge surface 60a, and the nut in the second example of the conventional mounting structure shown in FIG. It corresponds to the pedestal 70 and the nut 80.
  • FIG. 5A shows the state before attaching the nut 8 to the shaft 4b of the signal electrode 4
  • FIG. 5B shows the state where the nut 8 is attached to the shaft 4b of the signal electrode 4
  • FIG. 5C shows the shaft of the signal electrode 4 A state in which the tightening of the nut 8 attached to 4b is completed is shown.
  • the gasket 9 and the stopper 10 are interposed between the back surface of the electrode portion 4a and the edge surface 6a (surface of the lining 3) of the through hole 6 recessed in a funnel shape.
  • the shaft 4b is protruded to the outer peripheral surface of the measuring tube 1 through the through hole 6, and the shaft 4b protruding to the outer peripheral surface of the measuring tube 1 is tightened with the nut 8 through the pedestal 7, thereby the inner periphery of the measuring tube 1
  • the signal electrode 4 is attached to the surface.
  • the gasket 9 is an elastic body such as rubber
  • the stopper 10 is a member (for example, fluorocarbon resin) harder than the gasket 9.
  • the gasket 9 and the stopper 10 are in a ring shape, and the gasket 9 is inserted on the outside with the stopper 10 on the inside, and is inserted into the shaft 4 b to be positioned between the back surface of the electrode 4 a and the inner circumferential surface of the measuring tube 1 ing.
  • the thickness t1 of the stopper 10 is thinner than the thickness t2 of the gasket 9 (t1 ⁇ t2).
  • the thickness t1 of the stopper 10 is determined on the condition that the gasket 9 is provided with a design appropriate interference when the gasket 9 is elastically deformed and the thickness t2 becomes t1.
  • the gasket 9 is provided on the outside of the stopper 10 in the second example, the gasket 9 may be provided on the inside of the stopper 10 (see FIGS. 6A, 6B, and 6C).
  • the elastic deformation of the gasket 9 spreads the gasket 9 in the lateral direction, so it is preferable to provide a gap between the gasket 9 and the stopper 10.
  • the stopper 10 may be provided with a convex portion 10a so as to enter the through hole 6 of the measurement pipe 1.
  • the convex portion 9a may be provided on the gasket 9 so as to enter the through hole 6 of the measurement pipe 1.
  • the stopper 10 may be harder than the gasket 9 and may be an elastic member. By using the stopper 10 as a member having elasticity, it is possible to prevent the fluid from leaking to the outside by the gasket 9 and the stopper 10, and the sealing performance is improved.
  • the lining 3 may not necessarily be powder coating of insulating resin powder, and may be a Teflon lining.
  • the electromagnetic flowmeter of the present invention can be used as an apparatus for measuring the flow rate of fluid flowing in piping in various fields such as process control.

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Abstract

　電極部（４ａ）の裏面と測定管（１）の内周面（ライニング（３）の表面）との間にリング状のガスケット（９）およびストッパ（１０）を介在させて、軸部（４ｂ）を測定管（１）に設けられた貫通孔（６）を通して測定管（１）の外周面に突出させ、この測定管（１）の外周面に突出する軸部（４ｂ）に台座（７）を介してナット（８）を締め付けることによって、測定管（１）の内周面に信号電極（４）を取り付ける。ストッパ（１０）はガスケット（９）よりも大きな反力を要する部材とする。また、ストッパ（１０）の厚みをガスケット（９）の厚みよりも薄くする。

Description

電磁流量計
　この発明は、測定管の内周面に信号電極を備えた電磁流量計に関するものである。
　従来より、この種の電磁流量計は、測定管内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る励磁コイルと、この励磁コイルが作る磁界と直交する方向に対向して測定管の内周面に設けられた信号電極とを有し、励磁コイルが作る磁界により測定管内を流れる流体に発生する起電力を信号電極より取り出すようにしている（例えば、文献１（特開平４－３１９６２２号公報）参照）。
　図９に従来の電磁流量計の要部を示す。同図において、１０は測定管であり、非磁性金属製パイプ（例えば、非磁性ステンレス製のパイプ）２０と、この非磁性金属製パイプ２０の内側に形成されたライニング３０とから構成される。この例では、絶縁性の樹脂粉末が粉体塗装により非磁性金属製パイプ２０の内側に接着され、ライニング３０とされている。４０，４０は測定管１０の内周面に対向して設けられた信号電極である。
　なお、図９に概略的に一点鎖線で示すように、測定管１０内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る励磁コイルＣＬが設けられており、この励磁コイルＣＬが作る磁界と直交する方向に、対向して信号電極４０，４０が設けられている。
〔信号電極の取付構造：第１例〕
　図１０に測定管１０の内周面への信号電極４の取付構造の第１例を示す。この第１例では、信号電極４０の電極部４０ａを平板状とし、この平板状の電極部４０ａの裏面中央に突出して軸部４０ｂを設け、電極部４０ａの裏面と測定管１０の内周面（ライニング３０の内周面）との間にリング状のガスケット５０を介在させて、軸部４０ｂを測定管１０に設けられた貫通孔６０を通して測定管１０の外周面に突出させ、この測定管１０の外周面に突出する軸部４０ｂに台座７０を介してナット８０を締め付けることによって、測定管１０の内周面に信号電極４０を取り付けている。
〔信号電極の取付構造：第２例〕
　図１１に測定管１０の内周面への信号電極４０の取付構造の第２例を示す。この第２例では、信号電極４０の電極部４０ａを漏斗状とし、この漏斗状の電極部４０ａの首元から延出して軸部４０ｂを設け、測定管１０の貫通孔６０の縁面６０ａを電極部４０ａの形状に合わせて漏斗状に窪ませ、電極部４０ａの裏面と漏斗状に窪んだ貫通孔６０の縁面６０ａ（ライニング３０の表面）との間にリング状のガスケット５０を介在させて、軸部４０ｂを貫通孔６０を通して測定管１０の外周面に突出させ、この測定管１０の外周面に突出する軸部４０ｂに台座７０を介してナット８０を締め付けることによって、測定管１０の内周面に信号電極４０を取り付けている。
　この信号電極の取付構造（第１例，第２例）において、ガスケット５０はゴムなどの弾性体とされ、信号電極４０の軸部４０ｂに台座７０を介してナット８０を締め付けることによって、ガスケット５０が電極部４０ａと測定管１０の内周面（ライニング３０の表面）との間に挟まれて弾性変化し、電極部４０ａおよび測定管１０の内周面にガスケット５０が密着し、測定管１０の内部を流れる流体が貫通孔６０を通って測定管１０の外部に漏れないようにシールされる。なお、ライニング３０は粉体塗装によって形成されており、絶縁性能を有するが、弾性体ではない。このため、弾性を有するガスケット５０を介在させ、シール性を確保するという方法がとられる。
　弾性を有するガスケットでシールを行う場合、ガスケットの締め代が小さいと内圧に対し十分なシールができない反面、締めすぎるとガスケットの劣化を早めてしまうため、締め代を設計上の適正値とすることが長期製品寿命を達成するうえで重要である。
　しかしながら、上述した従来の信号電極の取付構造では、信号電極４０の軸部４０ｂにナット８０を締め付けることによってガスケット５０を弾性変形させているが、ナット８０のトルク管理だけでは締め代のばらつきが大きく、設計上の適正締め代でガスケット５０を締め付けることは困難であった。
　本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ばらつきなく、設計上の適正締め代で、ガスケットを締め付けることが可能な電磁流量計を提供することにある。
　このような目的を達成するために、本発明は、測定管内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る励磁コイルと、電極部とこの電極部の裏面側に設けられた軸部とを有し，励磁コイルが作る磁界と直交する方向に対向して測定管の内周面に設けられる信号電極とを備えた電磁流量計において、信号電極の電極部の裏面と測定管の内周面との間に小さい反力を要する第１の部材とこの第１の部材よりも大きな反力を要する第２の部材とを介在させ、信号電極の裏面側に設けられた軸部を測定管に設けられた貫通孔を通して測定管の外周面に突出させ、第１の部材が電極部の裏面と測定管の内周面との間に挟まれて弾性変形するように測定管の外周面に突出する軸部に締結部材を締結して、測定管の内周面に信号電極を取り付けるようにしたものである。
　本発明において、第１の部材及び第２の部材の選定にあたっては、選定される材料の弾性（硬さ、軟らかさ）と信号電極の締結力との関係から、小さい反力を要する第１の部材は締結力よりも十分小さな反力になるように、接触面積や形状を決定し、一方、大きい反力を要する第２の部材は締結力とほぼ同等の大きな反力になるように接触面積や形状を決定すればよい。この条件を満たすためには、反力に十分な差がつきやすい材料を選定するのが好ましく、例えば、小さい反力を要する部材としてはゴムを、大きい反力を要する部材としてはフッ素樹脂（テフロン（登録商標））などの樹脂が好適である。以下、第１の部材をガスケット、第２の部材をストッパと呼ぶ。
　この発明によれば、小さい反力を要するガスケットの厚さは、大きな反力を要するストッパの厚さより厚くしても締結が可能である。測定管の外周面に突出する軸部に例えば締結部材としてナットを締め付けると、小さい締結力でガスケットが電極部の裏面と測定管の内周面との間に挟まれて弾性変形して、その厚さが薄くなる。さらに、軸部にナットを締め付けて大きな締結力を加えると、ガスケットの厚さがストッパの厚さと等しくなり、ガスケットの弾性変形がストッパで規制される。ここで、軸部へのナットの締め付けを完了することにより、ばらつきなく、設計上の適正締め代で、ガスケットを締め付けることが可能となる。
　本発明によれば、小さい反力を要するガスケットとこのガスケットよりも大きな反力を要するストッパとを信号電極の電極部の裏面と測定管の内周面との間に介在させ、信号電極の軸部を測定管に設けられた貫通孔を通して測定管の外周面に突出させ、ガスケットが電極部の裏面と測定管の内周面との間に挟まれて弾性変形するように測定管の外周面に突出する軸部に締結部材を締結して、測定管の内周面に信号電極を取り付けるようにしたので、ガスケットの弾性変形がストッパの硬さによって規制されるものとなり、ばらつきなく、設計上の適正締め代で、ガスケットを締め付けることが可能となる。
図１Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例１（ガスケットを外側、ストッパを内側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図１Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例１（ガスケットを外側、ストッパを内側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図１Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例１（ガスケットを外側、ストッパを内側とした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図２Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例２（ガスケットを内側、ストッパを外側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図２Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例２（ガスケットを内側、ストッパを外側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図２Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例２（ガスケットを内側、ストッパを外側とした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図３Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例３（ガスケットを外側、ストッパを内側、ストッパ凸部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図３Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例３（ガスケットを外側、ストッパを内側、ストッパ凸部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図３Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例３（ガスケットを外側、ストッパを内側、ストッパ凸部ありとした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図４Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例４（ガスケットを内側、ストッパを外側、ガスケット突部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図４Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例４（ガスケットを内側、ストッパを外側、ガスケット突部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図４Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例の例４（ガスケットを内側、ストッパを外側、ガスケット突部ありとした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図５Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例１（ガスケットを外側、ストッパを内側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図５Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例１（ガスケットを外側、ストッパを内側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図５Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例１（ガスケットを外側、ストッパを内側とした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図６Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例２（ガスケットを内側、ストッパを外側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図６Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例２（ガスケットを内側、ストッパを外側とした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図６Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例２（ガスケットを内側、ストッパを外側とした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図７Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例３（ガスケットを外側、ストッパを内側、ストッパ凸部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図７Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例３（ガスケットを外側、ストッパを内側、ストッパ凸部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図７Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例３（ガスケットを外側、ストッパを内側、ストッパ凸部ありとした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図８Ａは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例４（ガスケットを内側、ストッパを外側、ガスケット突部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付ける前の状態を示す図である。 図８Ｂは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例４（ガスケットを内側、ストッパを外側、ガスケット突部ありとした場合）において信号電極の軸部にナットを取り付けた状態を示す図である。 図８Ｃは、本発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例の例４（ガスケットを内側、ストッパを外側、ガスケット突部ありとした場合）において、信号電極の軸部に取り付けたナットの締め付けを完了した状態を示す図である。 図９は、従来の電磁流量計の要部を示す図である。 図１０は、従来の電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例を示す図である。 図１１は、従来の電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例を示す図である。
　以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔信号電極の取付構造：第１例〕
　図１Ｃはこの発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第１例を示す図である。同図において、１は測定管、２は金属製パイプ、３はライニング、４は信号電極、４ａは電極部、４ｂは軸部、６は貫通孔、７は台座、８はナットであり、図１０に示した従来の取付構造の第１例における測定管１０、金属製パイプ２０、ライニング３０、信号電極４０、電極部４０ａ、軸部４０ｂ、貫通孔６０、台座７０、ナット８０に対応する。
　図１Ａは信号電極４の軸部４ｂにナット８を取り付ける前の状態を示し、図１Ｂは信号電極４の軸部４ｂにナット８を取り付けた状態を示し、図１Ｃは信号電極４の軸部４ｂに取り付けたナット８の締め付けを完了した状態を示している。
　この信号電極の取付構造の第１例では、電極部４ａの裏面と測定管１の内周面（ライニング３の表面）との間にガスケット９およびストッパ１０を介在させて、軸部４ｂを測定管１に設けられた貫通孔６を通して測定管１の外周面に突出させ、この測定管１の外周面に突出する軸部４ｂに台座７を介してナット８を締め付けることによって、測定管１の内周面に信号電極４を取り付けるようにしている。
　この第１例において、ガスケット９はゴムなどの弾性体とされ、ストッパ１０はガスケット９よりも硬い部材（例えば、テフロン）とされている。また、ガスケット９およびストッパ１０はリング状とされ、ガスケット９を外側、ストッパ１０を内側として、軸部４ｂに挿通し、電極部４ａの裏面と測定管１の内周面との間に位置させている。
　また、ストッパ１０の厚みｔ１は、ガスケット９の厚みｔ２よりも薄くされている（ｔ１＜ｔ２）。このストッパ１０の厚みｔ１は、ガスケット９が弾性変形してその厚みｔ２がｔ１になったときに、ガスケット９に設計上の適正締め代が与えらることを条件として定められている。
　今、図１Ａに示された状態から、測定管１の外周面に突出する軸部４ｂに台座７を介してナット８を取り付けて（図１Ｂ）、ナット８を締め付けると、ガスケット９が電極部４ａの裏面と測定管１の内周面との間に挟まれて弾性変形し、その厚さｔ２が薄くなる。
　さらに、ナット８を軸部４ｂに締め付け、ガスケット９の厚さｔ２がストッパ１０の厚さｔ１と等しくなると（図１Ｃ）、ガスケット９の弾性変形がストッパ１０の硬さによって規制される。ここで、軸部４ｂへのナット８の締め付けを完了することにより、ばらつきなく、設計上の適正締め代で、ガスケット９を締め付けることができる。
　なお、この第１例では、ガスケット９をストッパ１０の外側に設けるようにしたが、ガスケット９をストッパ１０の内側に設けるようにしてもよい（図２Ａ，図２Ｂ，図２Ｃ参照）。ガスケット９をストッパ１０の内側に設ける場合、ガスケット９の弾性変形によってガスケット９が横方向へ広がるので、ガスケット９とストッパ１０との間に隙間を設けるようにするとよい。
　また、図３Ａ，図３Ｂ，図３Ｃに示すように、測定管１の貫通孔６に入り込むように、ストッパ１０に凸部１０ａを設けるようにしてもよい。また、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに示すように、測定管１の貫通孔６に入り込むように、ガスケット９に凸部９ａを設けるようにしてもよい。
〔信号電極の取付構造：第２例〕
　図５Ｃはこの発明に係る電磁流量計における信号電極の取付構造の第２例を示す図である。同図において、１は測定管、２は金属製パイプ、３はライニング、４は信号電極、４ａは電極部、４ｂは軸部、６は貫通孔、６ａは縁面、７は台座、８はナットであり、図１１に示した従来の取付構造の第２例における測定管１０、金属製パイプ２０、ライニング３０、信号電極４０、電極部４０ａ、軸部４０ｂ、貫通孔６０、縁面６０ａ、台座７０、ナット８０に対応する。
　図５Ａは信号電極４の軸部４ｂにナット８を取り付ける前の状態を示し、図５Ｂは信号電極４の軸部４ｂにナット８を取り付けた状態を示し、図５Ｃは信号電極４の軸部４ｂに取り付けたナット８の締め付けを完了した状態を示す。
　この信号電極の取付構造の第２例では、電極部４ａの裏面と漏斗状に窪んだ貫通孔６の縁面６ａ（ライニング３の表面）との間にガスケット９およびストッパ１０を介在させて、軸部４ｂを貫通孔６を通して測定管１の外周面に突出させ、この測定管１の外周面に突出する軸部４ｂを台座７を介してナット８を締め付けることによって、測定管１の内周面に信号電極４を取り付けるようにしている。
　この第２例において、ガスケット９はゴムなどの弾性体とされ、ストッパ１０はガスケット９よりも硬い部材（例えば、フッ素樹脂）とされている。また、ガスケット９およびストッパ１０はリング状とされ、ガスケット９を外側、ストッパ１０を内側として、軸部４ｂに挿通し、電極部４ａの裏面と測定管１の内周面との間に位置させている。
　また、ストッパ１０の厚みｔ１は、ガスケット９の厚みｔ２よりも薄くされている（ｔ１＜ｔ２）。このストッパ１０の厚みｔ１は、ガスケット９が弾性変形してその厚みｔ２がｔ１になったときに、ガスケット９に設計上の適正締め代が与えられることを条件として定められている。
　今、図５Ａに示された状態から、測定管１の外周面に突出する軸部４ｂに台座７を介してナット８を取り付けて（図５Ｂ）、ナット８を締め付けると、ガスケット９が電極部４ａの裏面と測定管１の内周面との間に挟まれて弾性変形し、その厚さｔ２が薄くなる。
　さらに、ナット８を軸部４ｂに締め付け、ガスケット９の厚さｔ２がストッパ１０の厚さｔ１と等しくなると（図５Ｃ）、ガスケット９の弾性変形がストッパ１０の硬さによって規制される。ここで、軸部４ｂへのナット８の締め付けを完了することにより、ばらつきなく、設計上の適正締め代で、ガスケット９を締め付けることができる。
　なお、この第２例では、ガスケット９をストッパ１０の外側に設けるようにしたが、ガスケット９をストッパ１０の内側に設けるようにしてもよい（図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃ参照）。ガスケット９をストッパ１０の内側に設ける場合、ガスケット９の弾性変形によってガスケット９が横方向へ広がるので、ガスケット９とストッパ１０との間に隙間を設けるようにするとよい。
　また、図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃに示すように、測定管１の貫通孔６に入り込むように、ストッパ１０に凸部１０ａを設けるようにしてもよい。また、図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃに示すように、測定管１の貫通孔６に入り込むように、ガスケット９に凸部９ａを設けるようにしてもよい。
〔変形例〕
　上述した信号電極の取付構造の第１例，第２例において、ストッパ１０はガスケット９よりも硬ければよく、弾性を有する部材としてもよい。ストッパ１０を弾性を有する部材とすることにより、ガスケット９とストッパ１０で二重に流体の外部への漏洩を防ぐことが可能となり、シール性が向上する。
　また、上述した信号電極の取付構造の第１例，第２例において、ガスケット９をゴム、ストッパ１０をフッ素樹脂（テフロン）とする組合せの他、ガスケット９をフッ素樹脂（テフロン）、ストッパ１０をポリカーボネートとする組合せなども考えられ、その材料の組合せは多種多様である。
　また、上述した信号電極の取付構造の第１例，第２例において、ライニング３は必ずしも絶縁性の樹脂粉末の粉体塗装としなくてもよく、テフロンのライニングであってもよい。
　本発明の電磁流量計は、配管内を流れる流体の流量を計測する機器として、プロセス制御など様々な分野で利用することが可能である。

Claims (5)

  1. 　測定管内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る励磁コイルと、
    　電極部とこの電極部の裏面側に設けられた軸部とを有し，前記励磁コイルが作る磁界と直交する方向に対向して前記測定管の内周面に設けられる信号電極とを備え、
    　前記信号電極は、
    　前記電極部の裏面と前記測定管の内周面との間に小さい反力を要する第１の部材とこの第１の部材よりも大きな反力を要する第２の部材とを介在させ、
    　前記軸部を前記測定管に設けられた貫通孔を通して前記測定管の外周面に突出させ、
    　前記第１の部材が前記電極部の裏面と前記測定管の内周面との間に挟まれて弾性変形するように前記測定管の外周面に突出する軸部に締結部材を締結して、
    　前記測定管の内周面に取り付けられている
    　ことを特徴とする電磁流量計。
  2. 　請求項１に記載された電磁流量計において、
    　前記第１の部材は、ゴムであり、
    　前記第２の部材は、樹脂である
    　ことを特徴とする電磁流量計。
  3. 　請求項１に記載された電磁流量計において、
    　前記第２の部材は、リング状に形成されている
    　ことを特徴とする電磁流量計。
  4. 　請求項３に記載された電磁流量計において、
    　前記信号電極の電極部は、平板状とされ、
    　前記信号電極の軸部は、前記平板状の電極部の裏面側に突出して設けられ、
    　前記第１の部材および前記第２の部材は、その何れか一方を内側，他方を外側として、前記信号電極の軸部を通して、前記電極部の裏面と前記測定管の内周面との間に介在されている
    　ことを特徴とする電磁流量計。
  5. 　請求項３に記載された電磁流量計において、
    　前記信号電極の電極部は、漏斗状とされ、
    　前記信号電極の軸部は、前記漏斗状の電極部の首元から延出し、
    　前記信号電極の軸部が通る前記測定管の貫通孔は、前記電極部の漏斗状の形状に合わせた縁面を有し、
    　前記第１の部材および前記第２の部材は、その何れか一方を内側，他方を外側とし、前記信号電極の軸部を通して、前記電極部の裏面と前記測定管の貫通孔の縁面との間に介在されている
    　ことを特徴とする電磁流量計。
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