WO2016158372A1 - 電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計 - Google Patents

電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計 Download PDF

Info

Publication number
WO2016158372A1
WO2016158372A1 PCT/JP2016/058096 JP2016058096W WO2016158372A1 WO 2016158372 A1 WO2016158372 A1 WO 2016158372A1 JP 2016058096 W JP2016058096 W JP 2016058096W WO 2016158372 A1 WO2016158372 A1 WO 2016158372A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
electromagnetic induction
induction type
coil
electrical conductivity
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/058096
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲久 新野
良夫 武田
鈴木　博之
Original Assignee
東亜ディーケーケー株式会社
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東亜ディーケーケー株式会社 filed Critical 東亜ディーケーケー株式会社
Publication of WO2016158372A1 publication Critical patent/WO2016158372A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/08—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid which is flowing continuously
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/22—Measuring resistance of fluids

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic induction type electric conductivity detector and an electromagnetic induction type electric conductivity meter for detecting electric conductivity of a fluid to be measured flowing inside a pipe.
  • an electromagnetic induction type electrical conductivity detector for measuring the electrical conductivity of a fluid to be measured flowing inside a pipe, a loop including two electrodes in contact with the fluid to be measured and the fluid to be measured between the electrodes as a resistance
  • an excitation coil and a detection coil arranged in a chain with respect to the path.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector detects an induced current flowing in a loop path when an AC voltage is applied to the exciting coil by the detecting coil.
  • Patent Document 1 discloses a conductivity meter
  • FIG. 7 shows a configuration of a conventional electromagnetic induction type conductivity meter.
  • the fluid to be measured flows inside the pipe (or the pipe).
  • Two ring-shaped electrodes are arranged as part of the conduit. The two electrodes are connected by a conducting wire (or lead wire).
  • a cylindrical insulating tube (or insulator) made of an insulator is disposed between the two electrodes.
  • two toroidal coils that serve as an excitation coil and a detection coil are disposed so as to surround a part of the insulating tube in an annular shape.
  • Such an electromagnetic induction type electric conductivity detector is used by being incorporated in a pipe in a factory or a pipe in another device. It is necessary to match the inner diameter of the pipe. In general, the outer diameter of the conduit varies with the inner diameter. Therefore, in the electromagnetic induction type electric conductivity detector in which the toroidal coil is arranged on the pipe line between the electrodes, various types of toroidal coils are prepared in accordance with the outer diameter of the pipe line (that is, the outer diameter of the pipe to which it is assembled). There is a need. For this reason, the cost for manufacturing a toroidal coil increases, and a long manufacturing delivery date is needed. In addition, since the number of turns and the size of the toroidal coil are limited depending on the characteristics, the toroidal coil used for the electromagnetic induction type electric conductivity detector incorporated in the pipe having a large outer diameter is difficult to manufacture.
  • Patent Document 2 discloses a conductivity measuring device.
  • the conductivity measuring apparatus shown in FIG. 20 to FIG. 23 is provided in a conduit made of an insulator, and connects two electrodes that are in contact with the fluid to be measured, and these electrodes, and an excitation coil and a detection coil. And a conducting wire passing through the coil (ie, toroidal coil).
  • the toroidal coil since the toroidal coil is arranged on the conducting wire, the toroidal coil can be selected without considering the outer diameter of the pipe line.
  • the electrical conductivity measuring device of Patent Document 2 does not need to consider the outer diameter of the pipe of the installation destination. For example, it is incorporated into a large-diameter pipe in a factory or into a small-diameter pipe in another apparatus. You can do it freely. However, an electrical short circuit is made outside the conductivity measuring device (especially a conduit made of an insulator) via the conductive pipe itself and the parts (for example, solenoid valves and joints) installed on the pipe. When (external short circuit) has occurred, it is difficult to measure the electrical conductivity with high accuracy.
  • a path (external short circuit path) through which an induced current flows is formed separately from the loop path (measurement path) formed by the conductive wire connecting the two electrodes and the fluid to be measured between the two electrodes.
  • the external short circuit path is formed outside the measurement path so as to connect the two electrodes from the outside. This external short-circuit path is connected in parallel with the measurement path using two electrodes as terminals.
  • the induced current flowing in the conducting wire is divided into an induced current flowing in the measurement path and an induced current flowing in the external short circuit path in one electrode. These induced currents merge at the other electrode and flow to the conductor, and an electromotive force proportional to the merged induced current is generated in the detection coil.
  • the induced current changes according to the resistance of the external short circuit path (hereinafter referred to as “external resistance”).
  • the induced current when an external short circuit is generated is obtained by adding a current value corresponding to the external resistance to the induced current when no external short circuit is generated. For this reason, the electrical conductivity of the fluid to be measured is detected as large as the added amount of the induced current corresponding to the external resistance.
  • the above external resistance changes according to the material, length, and cross-sectional area of the substance that becomes resistance in the external short circuit path.
  • External short-circuits do not always occur at a fixed location, and elements that become resistance in the external short-circuit path (for example, resistance of pipes and parts on the pipes, electrical conductivity of fluid in the pipes, etc.) are also constant. Is not limited. Therefore, the value of the external resistance is not always constant. For this reason, even if the electrical conductivity meter is calibrated at a certain point in time, if the external resistance fluctuates, the true value of the measured value will shift. Also, it is not easy to determine whether or not an external short circuit has occurred in the conductivity measuring device. For this reason, it is difficult for the conductivity measuring device of Patent Document 2 to measure the electrical conductivity with high accuracy.
  • the present invention solves the above-described problems, and is highly accurate without being affected by the outside diameter or configuration (for example, the pipe connection state of the installation destination, the material of the piping, parts on the piping, etc.) of the installation destination. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic induction type electric conductivity detector and an electromagnetic induction type electric conductivity meter which can detect electric conductivity stably.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector is provided with a conduit made of an insulator and a fluid to be measured flowing inward, and spaced apart from each other along the length direction of the conduit.
  • the first electrode and the second electrode in contact with the fluid to be measured in the pipe line, and the first electrode and the second electrode being sandwiched between each other along the length direction of the pipe line
  • a third electrode and a fourth electrode that are in contact with the fluid to be measured in the conduit, and a first conductor that is disposed outside the conduit and connects the first electrode and the second electrode;
  • the first conducting wire is wired so as to pass through the central hole of the exciting coil and the central hole of the detecting coil.
  • an induced current is generated in a loop path formed by the first conducting wire and the fluid to be measured in the pipe. Further, an electromotive force is generated in the detection coil by the induced current flowing in the loop path.
  • the first electrode and the second electrode are electrically connected by the first conductive wire
  • the first electrode and the covered electrode existing between the first electrode and the second electrode are used.
  • a first loop path is formed by the measurement fluid.
  • the third electrode and the fourth electrode are electrically connected by the second conducting wire, the fluid to be measured existing between the first conducting wire and the first electrode and the third electrode
  • a second loop path is formed by the second conducting wire and the fluid to be measured existing between the second electrode and the fourth electrode. For this reason, the induced current flowing through the first conductor does not flow out to the outside of the third electrode and the fourth electrode on the conduit.
  • the value of the induced current flowing through the first conducting wire is obtained by adding the value of the induced current flowing through the second loop path to the value of the induced current flowing through the first loop path, and corresponds to the electric conductivity of the fluid to be measured.
  • the first conducting wire may be passed through the center hole of the excitation coil and / or the center hole of the detection coil a plurality of times.
  • the induced current flowing in the loop path increases in proportion to the number of times (the number of turns) that the first conducting wire constituting a part of the loop path passes through the central hole of the exciting coil.
  • the electromotive force generated in the detection coil increases in proportion to the number of times (the number of turns) that the first conducting wire passes through the center hole of the detection coil.
  • switching means for switching at least one of the number of times the first conducting wire is passed through the center hole of the exciting coil and the number of times the first conducting wire is passed through the center hole of the detecting coil Furthermore, you may comprise.
  • the detection sensitivity of the electromagnetic induction type electrical conductivity detector can be easily changed by the switching means. Further, the electrical conductivity can be easily measured with high accuracy in a wide range from low electrical conductivity to high electrical conductivity.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity meter includes an electromagnetic induction type electric conductivity detector, the number of times the first conductive wire is passed through the central hole of the exciting coil, and the first conductive wire is detected. Switching means for switching at least one of the number of times of passage through the central hole of the coil for measurement, and a converter for obtaining the electrical conductivity of the fluid to be measured based on the electromotive force generated in the detection coil.
  • the induced current for generating an electromotive force in the detection coil can be set to a value corresponding to the electric conductivity of the fluid to be measured, and a switching means for switching the detection sensitivity is provided as an electromagnetic induction type electric conductivity meter. It can be provided outside the conductivity detector. Thereby, electrical conductivity can be easily measured with high accuracy in a wide range from low electrical conductivity to high electrical conductivity.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector according to the present invention can measure the electric conductivity with high accuracy and stability without being affected by the outer diameter or configuration of the pipe to which it is assembled.
  • an electromagnetic induction type conductivity meter using an electromagnetic induction type conductivity detector can appropriately adjust the detection sensitivity by switching the number of turns of the conducting wire that goes around the exciting coil and the detecting coil. Electrical conductivity can be easily measured with high accuracy in a wide range from electrical conductivity to high electrical conductivity.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity meter 10 includes an electromagnetic induction type electric conductivity detector 20 and a converter 30.
  • the converter 30 performs voltage application, calculation, control, etc. to the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 20.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector 20 is incorporated in an external pipe (not shown) through which the fluid to be measured F flows, such as a pipe in a factory or a pipe in another device.
  • the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 20 detects the electrical conductivity of the fluid F to be measured based on the induced current.
  • the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 20 includes a pipe P through which the fluid F to be measured flows, and four electrodes 22, 23, 24, 25 provided at intervals in the length direction of the pipe P.
  • a detection coil 28 is provided.
  • the pipe P is composed of an insulating pipe 21 made of an insulator and formed in a cylindrical shape having a constant inner diameter.
  • the insulating pipe 21 of the pipe line P includes a first insulating pipe 21a, a second insulating pipe 21b, a third insulating pipe 21c, a fourth insulating pipe 21d, and a fifth insulating pipe 21e as viewed from the upstream side.
  • the fluid F to be measured flows in the direction from the upstream end to the downstream end.
  • the insulating tube 21 is made of a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or a synthetic resin having insulation properties such as polypropylene.
  • the four electrodes 22 to 25 are made of a conductive metal and are formed in a ring shape having the same inner diameter as the inner diameter of the pipe P.
  • the inner two electrodes 22 and 23 that are electrically connected by the first conductor 26 outside the pipe P form a pair of measurement electrodes. That is, the first electrode (first measurement electrode) 22 and the second electrode (second measurement electrode) 23 are viewed from the upstream side of the pipe P.
  • the outer two electrodes 24 and 25 that are electrically connected by the second conducting wire 29 outside the conduit P form a pair of guard electrodes. That is, the third electrode (first guard electrode) 24 and the fourth electrode (second guard electrode) 25 are seen from the upstream side of the pipe P.
  • the first guard pole 24, the first measurement pole 22, the second measurement pole 23, and the second guard pole 25 are arranged in this order when viewed from the upstream side of the pipe P.
  • the first guard electrode 24 is sandwiched between the first insulating tube 21a and the second insulating tube 21b, and the first measurement electrode 22 is sandwiched between the second insulating tube 21b and the third insulating tube 21c.
  • the second measurement electrode 23 is sandwiched between the third insulation tube 21c and the fourth insulation tube 21d, and the second guard electrode 25 is sandwiched between the fourth insulation tube 21d and the fifth insulation tube 21e.
  • the four electrodes 22 to 25 are arranged at equal intervals in the length direction of the pipe line P.
  • the four electrodes 22 to 25 are not electrically connected to each other by the five insulating pipes 21a to 21e, and the installation destinations connected to both ends of the pipe P are connected. It is made not to conduct electricity with piping (not shown).
  • the electrodes 22 to 25 are conductive through the fluid F to be measured. To do.
  • the exciting coil 27 and the detecting coil 28 are annular toroidal coils in which a conductor such as a copper wire is wound around an annular magnetic toroidal core.
  • the excitation coil 27 and the detection coil 28 have center holes 27a and 28a, respectively.
  • the first conductor 26 is passed through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 once each.
  • the excitation coil 27 is disposed on the first measurement pole 22 side, and the detection coil 28 is disposed on the second measurement pole 23 side.
  • the excitation coil 27 and the excitation coil 27 and A toroidal coil to be used as the detection coil 28 can be selected.
  • first loop path Lc1 is formed by the fluid to be measured F1, the second measurement electrode 23, and the first conductor 26. That is, the first loop path Lc1 is formed by the first conductor 26 and the fluid to be measured F1 via the first measurement pole 22 and the second measurement pole 23.
  • the first measurement electrode 22, the fluid to be measured F 2 a existing between the first measurement electrode 22 and the first guard electrode 24, the first guard electrode 24, the second conductor 29, the second guard electrode 25, the second An electrical loop (hereinafter referred to as a “second loop path”) Lc2 is formed by the fluid to be measured F2b, the second measurement pole 23, and the first conductor 26 that exist between the guard pole 25 and the second measurement pole 23. Is formed. That is, the second loop path Lc2 passes through the first measurement pole 22, the first guard pole 24, the second guard pole 25, and the second measurement pole 23, the first conductor 26, the fluid F2a to be measured, 2 conductors 29 and the fluid to be measured F2b. Further, the second loop path Lc2 has a part in common with the first loop path Lc1 (that is, the first measurement pole 22, the first conductor 26, and the second measurement pole 23).
  • the first loop path Lc1 and the second loop path Lc2 are the excitation coil 27, the detection coil 28, and the first coil.
  • the portions of the lead wires 26 are interlinked.
  • the converter 30 includes a power supply unit 31 that is an AC power supply, a calculation unit 32 that calculates electrical conductivity, an input unit 33 for inputting various information and settings from the outside, and information related to electrical conductivity and the like externally. And an output unit 34 for outputting to the control unit 35 and a control unit 35 for controlling them.
  • the power supply unit 31 is connected to the excitation coil 27 and applies an AC voltage to the excitation coil 27 based on an instruction from the control unit 35.
  • the calculation unit 32 is connected to the detection coil 28, amplifies the voltage detected by the detection coil 28 based on an instruction from the control unit 35 with a predetermined amplification factor, and refers to information necessary for the calculation.
  • the electric conductivity of the measurement fluid F is obtained.
  • the input unit 33 inputs information necessary for computation (electrical conductivity reference data, cell constants, etc.), operation settings of the electromagnetic induction type electric conductivity meter 10, and the like from the outside.
  • the output unit 34 displays calculation results, various information, settings, and the like received from the calculation unit 32 on a display (not shown) or outputs them to an external computer (not shown).
  • the operation of the electromagnetic induction type electric conductivity meter 10 using the electromagnetic induction type electric conductivity detector 20 according to the first embodiment will be described.
  • the first loop path Lc1 including the fluid to be measured F1 as the resistance r1 and the fluids to be measured F2a and F2b (hereinafter, both of them)
  • a second loop path Lc2 including the “measuring fluid F2”) as the resistance r2 is formed.
  • the resistance r2 is a combination of the resistance r2a of the fluid to be measured F2a and the resistance r2b of the fluid to be measured F2b.
  • the resistors r1 and r2 are connected in parallel to the first conductor 26.
  • the first loop current Lc1 and the second loop path Lc2 that are linked to the excitation coil 27 pass through the first induction current by electromagnetic induction.
  • i1 and the second induced current i2 flow.
  • the broken-line arrows in FIG. 1 indicate the flow directions of the first induced current i1 and the second induced current i2 at a certain timing.
  • the first induced current i 1 and the second induced current i 2 are merged at the second measurement electrode 23 to become the induced current I and flow to the first conductor 26.
  • This induced current I is divided into a first induced current i1 and a second induced current i2 in the first measurement electrode 22.
  • the first induced current i1 flowing through the first loop path Lc1 and the second induced current i2 flowing through the second loop path Lc2 are respectively the values of the resistances r1 and r2 of the fluids to be measured F1 and F2 (that is, the fluid to be measured F Determined by the electrical conductivity).
  • the resistance value of the fluid is inversely proportional to the cross-sectional area of the fluid itself and proportional to the length of the fluid.
  • the values of the resistances r1 and r2 are the measured fluid F1.
  • the value of the induced current I flowing through the first conductor 26 is the first and second induced currents i1 and i2. It becomes 3V / 2R which is the value which added the value. That is, the value of the induced current I flowing through the first conductor 26 is obtained by adding the value of the second induced current i2 flowing through the second loop path Lc2 to the value of the first induced current i1 flowing through the first loop path Lc1. It becomes.
  • the excitation coil 27 and the detection coil 28 are not on the pipeline P between the first and second measurement electrodes 22 and 23, It arrange
  • the first and second guard electrodes 24 and 25 are provided in the pipe line P, and the second conductive wire 29 is used electrically.
  • the second loop path Lc2 is formed by connection.
  • the induced current that flows out of the first and second measurement electrodes 22 and 23 flows into the second loop path Lc2, and does not flow out of the first and second guard electrodes 24 and 25. Therefore, the value of the induced current I flowing through the first conductor 26 is obtained by adding the value of the second induced current i2 flowing through the second loop path Lc2 to the value of the first induced current i1 flowing through the first loop path Lc1.
  • a value corresponding to the resistance value (or electrical conductivity) of the fluid F to be measured can be obtained.
  • first loop path Lc1 and the second loop path Lc2 are linked to the detection coil 28 in the first conductor 26, an electromotive force is induced in the detection coil 28 by electromagnetic induction by the induced current I. Is done.
  • This electromotive force is a value proportional to the electrical conductivity of the fluid F to be measured.
  • a voltage value corresponding to the electromotive force is supplied to the calculation unit 32 connected to the detection coil 28.
  • the computing unit 32 computes the electrical conductivity of the fluid F to be measured by performing computation based on the voltage value.
  • the first and second guard electrodes are sandwiched between the first and second measurement electrodes 22 and 23. 24 and 25 are disposed, and the first and second guard electrodes 24 and 25 are connected by a second conductive wire 29.
  • a second loop path Lc2 is formed in the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 20 when the fluid F to be measured is caused to flow inside the pipe P.
  • the value of the first induced current i1 flowing through the first loop path Lc1 and the value of the second induced current i2 flowing through the second loop path Lc2 are both values corresponding to the electrical conductivity of the fluid F to be measured. .
  • the value of the induced current I for generating an electromotive force in the detection coil 28 can be set to a value corresponding to the electric conductivity of the fluid F to be measured. Therefore, the electromagnetic induction type electric conductivity meter 10 can measure the electric conductivity stably with high accuracy without being influenced by the piping configuration at the installation destination.
  • the insulating pipe 21 constituting the pipe P includes the first insulating pipe 21a to the fifth insulating pipe 21e, but is not limited thereto. Absent. That is, the insulating tube 21 may be appropriately designed according to the arrangement method of the electrodes 22 to 25 on the pipe P. For example, the insulating tube 21 may be composed of a single member. Further, although the electrodes 22 to 25 are arranged at equal intervals on the pipe P, the present invention is not limited to this. Furthermore, the shape of the electrodes 22 to 25 is not limited to a ring shape, and any shape may be used as long as a part of the electrodes 22 to 25 is in contact with the fluid F to be measured.
  • an electromagnetic induction type electric conductivity meter 110 and an electromagnetic induction type electric conductivity detector 120 according to Example 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the components 31 to 35 of the converter 130 are the same as the converter 30.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector 120 according to the second embodiment is different from the electromagnetic induction type electric conductivity detector 20 according to the first embodiment in the wiring of the first conductor 126. That is, the first conducting wire 126 that is a lead wire for electrically connecting the first measuring electrode 22 and the second measuring electrode 23 includes the center hole 27a of the exciting coil 27 and the center hole 28a of the detecting coil 28. By passing around the excitation coil 27 and the outside of the detection coil 28 two and a half times, the coil is passed through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 three times each. As a result, the first loop path Lc1 and the second loop path Lc2 are linked to the excitation coil 27 and the detection coil 28 three times each at the portion of the first conductor 126.
  • the first conductor 126 passes through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 once each.
  • the first conductor 126 passes through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 three times each. Become.
  • the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 120 since the first and second loop paths Lc1 and Lc2 are linked to the exciting coil 27 three times, an alternating current is supplied from the power source 31 to the exciting coil 27. When a voltage is applied, an induced current I that is three times that of one turn flows through the first conductor 126. In addition, since the first and second loop paths Lc1 and Lc2 are linked to the detection coil 28 three times, an electromotive force that is three times as large as that of one turn is generated in the detection coil 28.
  • an induced current I that is three times that of one turn flows through the first conductor 126 that forms part of the first and second loop paths Lc1 and Lc2, and one turn through the detection coil 28. Since the electromotive force three times as large as that in the case of is generated, the electromotive force generated in the detection coil 28 by the induced current I is nine times that in one turn.
  • the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 120 according to the second embodiment can increase the detection sensitivity by the product of the number of turns for the excitation coil 27 and the number of turns for the detection coil 28.
  • the induced current I flowing in the first conducting wire 126 common to the first and second loop paths Lc1 and Lc2 increases in proportion to the number of turns with respect to the exciting coil 27 and is generated in the detecting coil 28.
  • the electromotive force increases in proportion to the number of turns for the detection coil 28.
  • the following methods (1) to (4) for greatly changing the configuration of the electromagnetic induction type electric conductivity detector and the converter are listed as methods for increasing the detection sensitivity of the pipe type electromagnetic induction type electric conductivity detector. It is done. (1) Increase the inner diameter of the pipe P through which the fluid F to be measured flows. (2) The interval between the first measurement electrode 22 and the second measurement electrode 23 is shortened. (3) Increase the AC voltage applied to the exciting coil 27. (4) The number of turns of the excitation coil 27 or the detection coil 28 is adjusted.
  • the first conductor 126 is connected to the center hole 27a of the exciting coil 27 and the center of the detecting coil 28.
  • the detection sensitivity can be increased only by increasing the number of passes through each of the holes 28a. Further, by using the electromagnetic induction type electric conductivity detector 120, the electromagnetic induction type electric conductivity meter 110 having high detection sensitivity can be provided.
  • the number of turns for the excitation coil 27 and the number of turns for the detection coil 28 may be the same, or the number of turns of the two may be different. May be. For example, when the number of turns for the excitation coil 27 is three and the number of turns for the detection coil 28 is one, the electromotive force generated in the detection coil 28 is three times that of one turn.
  • the first measuring wire 22 and the second measuring electrode 23 are connected to the first conducting wire 226 which is a lead wire arranged outside the pipe P. ing.
  • the first conductor 226 is passed through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 three times each.
  • the converter 230 includes a switch 236 that is a relay to which the first conductor 226 is connected in addition to the power supply unit 231, the calculation unit 232, the input unit 233, the output unit 234, and the control unit 235.
  • a first loop path Lc1 is formed by the first conducting wire 226 and the fluid to be measured F1
  • a second conducting wire is formed by the first conducting wire 226, the fluid to be measured F2 and the second conducting wire 29.
  • a loop path Lc2 is formed.
  • the switch 236 is switching means for switching the number of turns for the excitation coil 27 and the detection coil 28 in the first and second loop paths Lc1 and Lc2 based on an instruction from the control unit 235.
  • the switch 236 is provided with one common terminal 236a and three selection terminals 236b, 236c, and 236d.
  • the switch 236 is disposed on the first conducting wire 226 and between the second measurement pole 23 and the center hole 28a of the detection coil 28.
  • the first conductor 226 is connected to a conductor portion 226 a wired between the second measurement electrode 23 and the switch 236 and a conductor portion 226 b wired between the first measurement electrode 22 and the switch 236.
  • the common terminal 236a of the switch 236 is connected to the second measuring electrode 23 by the first conducting wire 226a.
  • a first conductor 226b extending to the center hole 28a of the detection coil 28 is connected to the selection terminal 236b.
  • the first conducting wire 226b connected to the selection terminal 236b passes through the center hole 28a of the detection coil 28, the center hole 27a of the excitation coil 27, and the outside of the excitation coil 27 and the detection coil 28 two and a half rounds. It is turning.
  • the first conducting wire 226b diverges from the selection terminal 236b by one round and is connected to the selection terminal 236c. Further, the first conductor 226b further circulates once and branches to be connected to the selection terminal 236d.
  • the switch 236 when the common terminal 236a is connected to the selection terminal 236b, the first measurement electrode 22 and the second measurement electrode 23 are electrically connected by the first conductors 226a and 226b and the switch 236.
  • the first and second loop paths Lc1 and Lc2 are in a “three-turn” state.
  • the common terminal 236a is connected to the selection terminal 236c in the switch 236, the first and second loop paths Lc1 and Lc2 are in a “two-turn” state.
  • the common terminal 236a is connected to the selection terminal 236d in the switch 236, the first and second loop paths Lc1 and Lc2 are in a “one turn” state.
  • the detection sensitivity of the electromagnetic induction type electric conductivity detector 220 is in a state of one turn (that is, the common terminal 236a is connected to the selection terminal 236d in the switch 236). 9 times as much as possible).
  • the detection sensitivity of the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 220 is four times that in the one-turn state.
  • the number of turns of the first and second loop paths Lc1 and Lc2 that is, by interposing the switch 236 on the first conductor 226 (that is, The number of times the first conducting wire 226 passes through the central hole 27a of the exciting coil 27 and the central hole 28a of the detecting coil 28 can be easily changed. Therefore, by switching the switch 236, the detection sensitivity of the electromagnetic induction type electric conductivity detector 220 can be easily selected from a plurality of detection sensitivities of 1, 4, and 9 times. Therefore, to provide an electromagnetic induction type electric conductivity meter 210 using an electromagnetic induction type electric conductivity detector 220 capable of measuring electric conductivity in a wide range from low electric conductivity to high electric conductivity. Can do.
  • the number of turns of the first conducting wire 226 with respect to the excitation coil 27 and the number of turns with respect to the detection coil 28 may be the same or both. You may vary the number of turns.
  • the position of the switch 236 is not limited to the position between the second measurement pole 23 and the detection coil 28. That is, the switch 236 only needs to be able to switch the number of times that the first conductor 226 passes through each of the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28.
  • one switch 236 is provided in the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 220 according to the third embodiment, the present invention is not limited to this.
  • two types of switches may be provided: a switch for switching the number of turns for the excitation coil 27 and a switch for switching the number of turns for the detection coil 28.
  • the switch 236 is not limited to a fixed contact type switch as long as it can switch contacts, and may be a semiconductor switch such as an IC or a dip switch.
  • the switch 236 is provided in the converter 230, but may be provided on the electromagnetic induction type electric conductivity detector 220 side. Alternatively, the switch 236 may be a separate unit. The switch 236 is switched based on an instruction from the control unit 235, but may be switched manually. Further, the switching instruction from the control unit 235 to the switch 236 may be based on a preset condition or may be based on an input from the input unit 233.
  • the inductive conductivity meters 10, 110, and 210 measure the concentration of a specific substance in the fluid F to be measured by converting the electrical conductivity of the fluid F to be measured into a concentration. It can also be used for an electromagnetic densitometer. Further, in the electromagnetic induction type electric conductivity meter 10, 110, 210, the electromagnetic induction type electric conductivity detector 20, 120, 220 is provided with a thermometer, thereby measuring the temperature-compensated electric conductivity and the concentration of a specific substance. You may make it do.
  • a demonstration example for demonstrating the effect of the present invention will be described.
  • an aqueous potassium chloride solution (KCl solution) was used as the fluid F to be measured.
  • the liquid temperature of potassium chloride aqueous solution was kept at 25 degreeC, and the electrical conductivity was measured without performing temperature compensation.
  • the four electrodes 22 to 25 are arranged at the same interval along the pipe line P. In principle, the number of turns of the first conducting wire 26 with respect to the exciting coil 27 and the detecting coil 28 is one.
  • the electrical conductivity of an aqueous potassium chloride solution was measured using a standard electrical conductivity meter (Electric conductivity / pH meter WM-50EG manufactured by Toa DKK). The electrical conductivity at this time was 12 mS / cm.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity meter 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment is prepared, and the second lead wire 29 is not connected between the first and second guard electrodes 24 and 25, and potassium chloride.
  • the electrical conductivity of the aqueous solution was measured, and the instruction of the control unit 35 was adjusted so that the electrical conductivity was 12 mS / cm.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector 20 (that is, one turn) in which the first conductor 26 is passed through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 once.
  • the electrical conductivity of the aqueous potassium chloride solution was measured.
  • the electrical conductivity at this time was 10 mS / cm.
  • the electromagnetic induction type electrical conductivity detector 20 the first conductor 26 is passed through the center hole 27a of the excitation coil 27 and the center hole 28a of the detection coil 28 twice (that is, a state of two turns). ) And the state of passing three times (that is, the state of three turns), the electrical conductivity of the aqueous potassium chloride solution was measured.
  • the electrical conductivity in the 2-turn state was 40 mS / cm, and the electrical conductivity in the 3-turn state was 90 mS / cm. In other words, it was proved that the measurement sensitivity was improved by the ratio of the square of the number of turns.
  • the electromagnetic induction type electric conductivity detector and the electromagnetic induction type electric conductivity meter according to the present invention are not limited to measuring the electric conductivity of the fluid to be measured flowing through the pipe, but the electrical characteristics and chemistry of various measured objects. It can also be used to measure mechanical properties.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

　電磁誘導式電気伝導率検出器は、絶縁体からなり被測定流体が内側に流れる管路と、管路の長さ方向に沿って相互に間隔をあけて設けられ管路内の被測定流体に接触する第１の電極および第２の電極と、管路の長さ方向に沿って相互に間隔をあけて第１の電極と第２の電極とを挟み込むように設けられ管路内の被測定流体に接触する第３の電極および第４の電極と、管路の外部に配設され第１の電極と第２の電極を接続する第１の導線と、円環状の励磁用コイルと、円環状の検出用コイルと、管路の外部に配設され第３の電極と第４の電極を接続する第２の導線と、を備える。第１の導線は前記励磁用コイルの中心孔と前記検出用コイルの中心孔とを通じるように配線される。励磁用コイルに交流電圧を印加することにより、第１の導線と管路内の被測定流体とにより形成されるループ経路に誘導電流を発生させる。また、ループ経路に流れる誘導電流により検出用コイルに起電力を発生させる。電磁誘導式電気伝導率計は検出用コイルに発生した起電力に基づいて被測定流体の電気伝導率を求める。

Description

電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計
　本発明は、配管の内側を流れる被測定流体の電気伝導率を検出する電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計に関する。
　本願は、２０１５年３月２７日に日本国に出願された特願２０１５－６７６９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、配管の内側を流れる被測定流体の電気伝導率を測定する電磁誘導式電気伝導率検出器として、被測定流体と接触する二つの電極と、その電極間の被測定流体を抵抗として含むループ経路に対して鎖交して配置される励磁用コイルおよび検出用コイルを備えたものが知られている。電磁誘導式電気伝導率検出器は、励磁用コイルに交流電圧が印加されたときにループ経路に流れる誘導電流を検出用コイルにより検出している。
　特許文献１は導電率計を開示しており、図７では従来の電磁誘導式電気伝導率計の構成を示している。ここで、配管（又は管路）の内側に被測定流体（又は被測定液）が流れている。二つのリング状の電極が管路の一部として配置されている。二つの電極は導線（又はリード線）により接続されている。二つの電極の間は絶縁物からなる円筒状の絶縁管（又は、絶縁物）が配置されている。また、励磁用コイルおよび検出用コイルとなる二つのトロイダルコイルが絶縁管の一部を環状に囲んで配置されている。
　交流電源により励磁用コイルに交流電圧が印加されると、二つの電極間の被測定流体と導線とにより構成されるループ経路に誘導電流が流れる。この誘導電流は、検出用コイルに起電力を発生し、検出用コイルに接続されたアンプから被測定流体の電気伝導率に応じた電圧が出力される。
　このような電磁誘導式電気伝導率検出器は、工場内の配管や他の装置内の配管に組み込まれて使用されるため、それら組み込み先の配管の内径と電磁誘導式電気伝導率検出器の管路の内径とを合致させる必要がある。一般に、管路の外径は内径に応じて変化する。したがって、電極間の管路上にトロイダルコイルを配置する電磁誘導式電気伝導率検出器では、管路の外径（すなわち、組み込み先の配管の外径）に合わせて多種類のトロイダルコイルを用意する必要がある。このため、トロイダルコイルを製造するための費用が増大したり、長期の製造納期が必要となる。また、トロイダルコイルは特性により巻き数や大きさが制限されるため、特に、外径の大きい配管に組み込まれる電磁誘導式電気伝導率検出器に用いるトロイダルコイルは製造自体が困難である。
　特許文献２は導電率測定装置を開示している。ここで、図２０乃至図２３に示される導電率測定装置は、絶縁体からなる管路に設けられ、被測定流体に接する二つの電極と、これらの電極を接続し、励磁用コイルおよび検出用コイル（すなわち、トロイダルコイル）を通る導線とを備えている。この導電率測定装置では、導線上にトロイダルコイルを配置するため、管路の外径を考慮することなくトロイダルコイルを選定することができる。
特開平９－３２９６３３号公報 特開２００７－５１８０７９号公報
　特許文献２の導電率測定装置は、組み込み先の配管の外径を考慮する必要がないので、例えば、工場内の大口径の配管に組み込んだり、他の装置内の小口径の配管に組み込んだりすることが自在にできる。しかし、導電率測定装置（特に、絶縁体からなる管路）の外側で組み込み先の導電性の配管自体や配管上に設置される部品（例えば、電磁弁や継手）等を介して電気的短絡（外部短絡）が発生している場合には、高い精度で電気伝導率を測定することが困難となる。
　例えば、上記の導電率測定装置（特に、管路や電極）を組み込んだ配管内において外部短絡が発生している場合に管路に被測定流体が流れると、外部短絡は被測定流体を介して電極と導電することとなる。この場合、二つの電極を接続する導線と二つの電極間の被測定流体とにより形成されるループ経路（測定経路）とは別に誘導電流が流れる経路（外部短絡経路）が形成される。外部短絡経路は、二つの電極を外側から接続するようにして測定経路の外側に形成されることとなる。この外部短絡経路は、二つの電極を端子として測定経路と並列に接続される。この状態において、励磁コイルに交流電圧が印加されると、導線に流れる誘導電流は一方の電極において測定経路に流れる誘導電流と、外部短絡経路に流れる誘導電流とに分流される。これらの誘導電流は、他方の電極において合流して導線に流れ、合流した誘導電流に比例した起電力を検出用コイルに発生させる。
　導電率測定装置に外部短絡が発生している状態において、誘導電流は外部短絡経路の抵抗（以下、「外部抵抗」という）に応じて変化する。外部短絡発生時の誘導電流は、外部短絡が発生していない状態での誘導電流に対して、外部抵抗に応じた電流値が加算されたものとなる。そのため、被測定流体の電気伝導率は外部抵抗に応じた誘導電流の加算分だけ大きく検出されることとなる。
　上記の外部抵抗は、外部短絡経路において抵抗となる物質の材質、長さ、断面積に応じて変化する。外部短絡は、常に一定の部位にて発生するとは限らず、外部短絡経路において抵抗となる要素（例えば、配管自体や配管上の部品の抵抗、配管内の流体の電気伝導率等）も一定とは限らない。したがって、外部抵抗の値は常に一定となるわけではない。このため、ある時点で加算分を含めて電気伝導率計の校正を行っても、外部抵抗が変動すると測定値の真値がずれてしまう。また、導電率測定装置に外部短絡が発生しているか否かは容易には分からない。このため、特許文献２の導電率測定装置では高い精度で電気伝導率を測定することが困難である。
　本発明は上述の課題を解決するものであり、組み込み先の配管の外径や構成（例えば、組み込み先の配管接続状態、配管の材質、配管上の部品等）の影響を受けず、高精度で安定して電気伝導率を検出することができる電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様において、電磁誘導式電気伝導率検出器は、絶縁体からなり被測定流体が内側に流れる管路と、管路の長さ方向に沿って相互に間隔をあけて設けられ管路内の被測定流体に接触する第１の電極および第２の電極と、管路の長さ方向に沿って相互に間隔をあけて第１の電極と第２の電極とを挟み込むように設けられ管路内の被測定流体に接触する第３の電極および第４の電極と、管路の外部に配設され第１の電極と第２の電極とを接続する第１の導線と、円環状の励磁用コイルと、円環状の検出用コイルと、管路の外部に配設され第３の電極と第４の電極とを接続する第２の導線とを備える。第１の導線は励磁用コイルの中心孔と検出用コイルの中心孔とを通じるように配線される。励磁用コイルに交流電圧を印加することにより、第１の導線と管路内の被測定流体とにより形成されるループ経路に誘導電流を発生させる。また、ループ経路に流れる誘導電流により検出用コイルに起電力を発生させる。
　上記の構成において、第１の電極および第２の電極は第１の導線により電気的に接続されるため、第１の導線と、第１の電極および第２の電極との間に存在する被測定流体とにより第１ループ経路が形成される。また、第３の電極および第４の電極は第２の導線により電気的に接続されるため、第１の導線と、第１の電極および第３の電極との間に存在する被測定流体と、第２の導線と、第２の電極および第４の電極との間に存在する被測定流体とにより第２ループ経路が形成される。このため、第１の導線を流れる誘導電流が管路上の第３の電極および第４の電極の外側まで流れ出ることはない。つまり、第１の導線を流れる誘導電流の値は第１ループ経路を流れる誘導電流の値に第２ループ経路を流れる誘導電流の値を加算したものとなり、被測定流体の電気伝導率に応じた値とすることができる。
　上記の構成において、第１の導線は励磁用コイルの中心孔および検出用コイルの中心孔の両方またはいずれか一方に複数回通されるようにしてもよい。この場合、ループ経路に流れる誘導電流はループ経路の一部を構成する第１の導線が励磁用コイルの中心孔を通る回数（ターン数）に比例して増加する。また、検出用コイルに発生する起電力は第１の導線が検出用コイルの中心孔を通る回数（ターン数）に比例して増加する。これにより、絶縁管、電極、コイル等の部品構成を大きく変更することなく電磁誘導式電気伝導率検出器の検出感度を高めることが可能となる。また、被測定流体の電気伝導率が低い場合であっても、高精度で電気伝導率を測定することができる。
　上記の構成において、第１の導線が励磁用コイルの中心孔に通される回数および第１の導線が検出用コイルの中心孔に通される回数のうち、少なくともいずれか一方を切り替える切替手段をさらに具備してもよい。この場合、切替手段により電磁誘導式電気伝導率検出器の検出感度を容易に変更することができる。また、低電気伝導率から高電気伝導率までの広い範囲で電気伝導率を高精度で容易に測定することができる。
　本発明の第２の態様において、電磁誘導式電気伝導率計は電磁誘導式電気伝導率検出器と、第１の導線が励磁用コイルの中心孔に通される回数および第１の導線が検出用コイルの中心孔に通される回数のうち少なくともいずれか一方を切り替える切替手段と、検出用コイルに発生する起電力に基づいて被測定流体の電気伝導率を求める変換器と、を備える。電磁誘導式電気伝導率計において、検出用コイルに起電力を発生させる誘導電流を被測定流体の電気伝導率に応じた値とすることができるとともに、検出感度を切り替える切替手段を電磁誘導式電気伝導率検出器の外側に設けることができる。これにより、低電気伝導率から高電気伝導率までの広い範囲で電気伝導率を高精度で容易に測定することができる。
　本発明に係る電磁誘導式電気伝導率検出器は、組み込み先の配管の外径や構成の影響を受けずに高精度で安定して電気伝導率を測定することができる。また、電磁誘導式電気伝導率検出器を用いた電磁誘導式電気伝導率計は励磁用コイルおよび検出用コイルを周回する導線のターン数を切り替えることにより検出感度を適宜調整することができ、低電気伝導率から高電気伝導率までの広い範囲で電気伝導率を高精度で容易に測定することができる。
本発明の実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計の構成図である。 本発明の実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計の構成図である。 本発明の実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計の構成図である。
　本発明に係る電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計について実施例とともに添付図面を参酌して説明する。
　本発明の実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率計１０および電磁誘導式電気伝導率検出器２０について図１を参照して説明する。電磁誘導式電気伝導率計１０は、電磁誘導式電気伝導率検出器２０と変換器３０とを備えている。変換器３０は、電磁誘導式電気伝導率検出器２０への電圧印加、演算、制御等を行う。電磁誘導式電気伝導率検出器２０は、工場内の配管や他の装置内の配管等の被測定流体Ｆが流れる外部の配管（不図示）に組み込まれる。電磁誘導式電気伝導率検出器２０は、誘導電流に基づいて被測定流体Ｆの電気伝導率を検出する。
　電磁誘導式電気伝導率検出器２０は、内側に被測定流体Ｆが流れる管路Ｐと、管路Ｐの長さ方向に相互に間隔をあけて設けられる四つの電極２２、２３、２４、２５と、内側の二つの電極２２、２３を接続するリード線（第１の導線）２６と、外側の二つの電極２４、２５を接続するリード線（第２の導線）２９と、励磁用コイル２７と、検出用コイル２８と、を備えている。
　管路Ｐは、絶縁体からなり一定の内径を有する円筒状に形成された絶縁管２１で構成される。管路Ｐの絶縁管２１は、上流側から見て第１絶縁管２１ａ、第２絶縁管２１ｂ、第３絶縁管２１ｃ、第４絶縁管２１ｄ、および第５絶縁管２１ｅを備えている。管路Ｐの内側には、被測定流体Ｆが上流端から下流端の方向に流れるようになっている。例えば、絶縁管２１はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂やポリプロピレン等の絶縁性を有する合成樹脂等により形成されている。
　四つの電極２２乃至２５は、導電性の金属で構成され、管路Ｐの内径と同一の内径を有するリング状に形成されている。管路Ｐの外部で第１の導線２６により電気的に接続される内側の二つの電極２２、２３は一対の測定極をなしている。つまり、管路Ｐの上流側から見て第１の電極（第１測定極）２２と第２の電極（第２測定極）２３となっている。また、管路Ｐの外部で第２の導線２９により電気的に接続される外側の二つの電極２４、２５は一対のガード電極をなしている。つまり、管路Ｐの上流側から見て第３の電極（第１ガード極）２４と第４の電極（第２ガード極）２５となっている。纏めると、管路Ｐの上流側から見て第１ガード極２４、第１測定極２２、第２測定極２３、および第２ガード極２５の順に並べられている。
　詳細には、第１ガード極２４が第１絶縁管２１ａと第２絶縁管２１ｂとの間に挟まれ、第１測定極２２が第２絶縁管２１ｂと第３絶縁管２１ｃとの間に挟まれ、第２測定極２３が第３絶縁管２１ｃと第４絶縁管２１ｄとの間に挟まれ、第２ガード極２５が第４絶縁管２１ｄと第５絶縁管２１ｅとの間に挟まれる。このように、四つの電極２２乃至２５が管路Ｐの長さ方向に等間隔に配置されている。
　上記の管路Ｐ内に被測定流体Ｆが流れていない場合、五つの絶縁管２１ａ～２１ｅにより四つの電極２２～２５は相互に導電しないとともに、管路Ｐの両端に接続された組み込み先の配管（不図示）とも導電しないようにされている。また、四つの電極２２～２５の金属部分が管路Ｐの内側に露出しているため、管路Ｐ内に被測定流体Ｆが流れると、電極２２～２５は被測定流体Ｆを介して導電する。
　励磁用コイル２７と検出用コイル２８は、円環状の磁性体のトロイダルコアに銅線等の導電体が巻きつけられた円環状のトロイダルコイルである。励磁用コイル２７と検出用コイル２８は、それぞれ中心孔２７ａと２８ａとを有している。励磁用コイル２７の中心孔２７ａと検出用コイル２８の中心孔２８ａには第１の導線２６が１回ずつ通されている。そして、励磁用コイル２７が第１測定極２２側に配置され、検出用コイル２８が第２測定極２３側に配置されている。このように、励磁用コイル２７と検出用コイル２８を管路Ｐ上ではなく、第１の導線２６上に配置することで、管路Ｐの外径を考慮することなく、励磁用コイル２７および検出用コイル２８とするトロイダルコイルを選定することができる。
　上記の構成を有する電磁誘導式電気伝導率検出器２０において管路Ｐに被測定流体Ｆを流すと、第１測定極２２、第１測定極２２と第２測定極２３との間に存在する被測定流体Ｆ１、第２測定極２３、および第１の導線２６により電気的なループ（以下、「第１ループ経路」という）Ｌｃ１が形成される。つまり、第１ループ経路Ｌｃ１は第１測定極２２および第２測定極２３を介して、第１の導線２６と被測定流体Ｆ１とにより形成される。
　また、第１測定極２２、第１測定極２２と第１ガード極２４との間に存在する被測定流体Ｆ２ａ、第１ガード極２４、第２の導線２９、第２ガード極２５、第２ガード極２５と第２測定極２３との間に存在する被測定流体Ｆ２ｂ、第２測定極２３、および第１の導線２６により、電気的なループ（以下、「第２ループ経路」という）Ｌｃ２が形成される。つまり、第２ループ経路Ｌｃ２は第１測定極２２、第１ガード極２４、第２ガード極２５、および第２測定極２３を介して、第１の導線２６と、被測定流体Ｆ２ａと、第２の導線２９と、被測定流体Ｆ２ｂとにより形成される。また、第２ループ経路Ｌｃ２は第１ループ経路Ｌｃ１と一部（すなわち、第１測定極２２、第１の導線２６、第２測定極２３）が共通している。
　電磁誘導式電気伝導率検出器２０の管路Ｐ内に被測定流体Ｆが流れることにより、第１ループ経路Ｌｃ１と第２ループ経路Ｌｃ２とは励磁用コイル２７および検出用コイル２８と第１の導線２６の部分でそれぞれ鎖交している。
　次に、変換器３０について説明する。変換器３０は、交流電源である電源部３１と、電気伝導率を演算する演算部３２と、各種情報や設定を外部から入力するための入力部３３と、電気伝導率等に係る情報を外部に出力する出力部３４と、これらを制御する制御部３５とから構成される。電源部３１は、励磁用コイル２７に接続され、制御部３５からの指示に基づいて励磁用コイル２７に交流電圧を印加する。演算部３２は、検出用コイル２８に接続され、制御部３５からの指示に基づいて検出用コイル２８で検出された電圧を所定の増幅率で増幅し、演算に必要な情報を参照して被測定流体Ｆの電気伝導率を求める。入力部３３は、演算に必要な情報（電気伝導率の基準データやセル定数等）や電磁誘導式電気伝導率計１０の動作設定等を外部から入力する。出力部３４は、演算部３２から受け取る演算結果や各種情報或いは設定等を表示器（不図示）に表示させたり、外部のコンピュータ（不図示）等に出力する。
　次に、実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０を用いた電磁誘導式電気伝導率計１０の動作について説明する。電磁誘導式電気伝導率検出器２０において、管路Ｐに被測定流体Ｆが流れると、被測定流体Ｆ１を抵抗ｒ１として含む第１ループ経路Ｌｃ１と、被測定流体Ｆ２ａおよびＦ２ｂ（以下、両者を合わせて「被測定流体Ｆ２」という）を抵抗ｒ２として含む第２ループ経路Ｌｃ２とが形成される。ここで、抵抗ｒ２は被測定流体Ｆ２ａの抵抗ｒ２ａと、被測定流体Ｆ２ｂの抵抗ｒ２ｂとを合成したものである。この抵抗ｒ１と抵抗ｒ２とは第１の導線２６に対して並列に接続される。
　上記の状態において、電源部３１から励磁用コイル２７に交流電圧が印加されると、励磁用コイル２７と鎖交する第１ループ経路Ｌｃ１と第２ループ経路Ｌｃ２には電磁誘導により第１誘導電流ｉ１と第２誘導電流ｉ２がそれぞれ流れる。図１の破線矢印は、あるタイミングにおける第１誘導電流ｉ１と第２誘導電流ｉ２の流れる方向を示している。この場合、第１誘導電流ｉ１と第２誘導電流ｉ２は第２測定極２３において合流して誘導電流Ｉとなり、第１の導線２６に流れる。この誘導電流Ｉは第１測定極２２において第１誘導電流ｉ１と第２誘導電流ｉ２とに分流される。
　このとき、第１ループ経路Ｌｃ１に流れる第１誘導電流ｉ１と第２ループ経路Ｌｃ２に流れる第２誘導電流ｉ２はそれぞれ被測定流体Ｆ１、Ｆ２の抵抗ｒ１、ｒ２の値（すなわち、被測定流体Ｆの電気伝導率に応じた値）により定まる。ここで、流体の抵抗値は流体自体の断面積に反比例し、流体の長さに比例する。実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０においては管路Ｐの内径が一定（すなわち、被測定流体の断面積が一定）であるため、抵抗ｒ１、ｒ２の値は被測定流体Ｆ１、Ｆ２の長さに比例する。また、実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０においては四つの電極２２～２５が等間隔で配設されているため、被測定流体Ｆ１の抵抗ｒ１の値をＲとすると、被測定流体Ｆ２の抵抗ｒ２の値は２Ｒとなる。第１の導線２６に誘起される起電力をＶとすると、第１誘導電流ｉ１の値はＶ／Ｒとなり、第２誘導電流ｉ２の値はＶ／２Ｒとなる。
　そして、第１誘導電流ｉ１と第２誘導電流ｉ２とは第２測定極２３において合流するため、第１の導線２６に流れる誘導電流Ｉの値は、第１・第２誘導電流ｉ１、ｉ２の値を加算した値である３Ｖ／２Ｒとなる。すなわち、第１の導線２６に流れる誘導電流Ｉの値は、第１ループ経路Ｌｃ1に流れる第１誘導電流ｉ１の値に、第２ループ経路Ｌｃ２に流れる第２誘導電流ｉ２の値を加算したものとなる。
　上述のように、実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０では、励磁用コイル２７と検出用コイル２８を第１・第２測定極２２、２３間の管路Ｐ上ではなく、管路Ｐの外部で第１・第２測定極２２、２３を接続する第１の導線２６上に配置している。このため、第１の導線２６に流れる誘導電流Ｉは第１・第２測定極２２、２３と被測定流体Ｆを介して、第１・第２測定極２２、２３の外側にも流れ出る。この状態において、仮に、第１・第２ガード極２４、２５が存在せず、組み込み先の配管で電気的な短絡（外部短絡）が発生していると、第１・第２測定極２２、２３と被測定流体Ｆを介して、外部短絡と第１の導線２６とにより誘導電流が流れる外部短絡経路が形成されることとなる。この場合、第１の導線２６に流れる誘導電流Ｉの値は、第１ループ経路Ｌｃ１に流れる第１誘導電流ｉ１の値に、外部短絡経路を流れる誘導電流の値が加算されたものとなる。前述のように、外部短絡経路の抵抗値（外部抵抗値）は一定とは限らないため、外部抵抗が変動すると電気伝導率の測定値が真値からずれてしまう。
　上記の問題点を解決するため、実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０では管路Ｐに第１・第２ガード極２４、２５を設けて第２の導線２９により電気的に接続して第２ループ経路Ｌｃ２を形成している。これにより、第１・第２測定極２２、２３の外側に流れ出た誘導電流は第２ループ経路Ｌｃ２に流れ、第１・第２ガード電極２４、２５の外側にまで流れ出ることがない。そのため、第１の導線２６に流れる誘導電流Ｉの値は、第１ループ経路Ｌｃ１に流れる第１誘導電流ｉ１の値に、第２ループ経路Ｌｃ２に流れる第２誘導電流ｉ２の値を加算したものとなり、被測定流体Ｆの抵抗値（又は、電気伝導率）に応じた値とすることができる。
　そして、第１ループ経路Ｌｃ１と第２ループ経路Ｌｃ２とは第１の導線２６において検出用コイル２８と鎖交しているので、検出用コイル２８には誘導電流Ｉによる電磁誘導で起電力が誘起される。この起電力は、被測定流体Ｆの電気伝導率に比例した値となる。この起電力に相当する電圧値が検出用コイル２８に接続されている演算部３２に供給される。演算部３２は、電圧値に基づいて演算を実行して被測定流体Ｆの電気伝導率を算出する。
　実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０を用いた電磁誘導式電気伝導率計１０では、第１・第２測定極２２、２３を両側で挟むように第１・第２ガード電極２４、２５を配置するとともに、第１・第２ガード電極２４、２５を第２の導線２９で接続している。電磁誘導式電気伝導率検出器２０において、管路Ｐの内側に被測定流体Ｆを流すと、第２ループ経路Ｌｃ２が形成される。ここで、第１ループ経路Ｌｃ１に流れる第１誘導電流ｉ１の値と、第２ループ経路Ｌｃ２に流れる第２誘導電流ｉ２の値は、ともに被測定流体Ｆの電気伝導率に応じた値となる。このため、検出用コイル２８に起電力を発生させる誘導電流Ｉの値を被測定流体Ｆの電気伝導率に応じた値とすることができる。そのため、電磁誘導式電気伝導率計１０は組み込み先の配管構成の影響を受けることなく、高い精度で安定して電気伝導率を測定することができる。
　実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０において、管路Ｐを構成する絶縁管２１は第１絶縁管２１ａ乃至第５絶縁管２１ｅを備えているが、これに限定されるものではない。すなわち、絶縁管２１は管路Ｐ上の電極２２～２５の配設方法に応じて適宜設計してもよい。例えば、絶縁管２１を一つの部材で構成してもよい。また、管路Ｐ上において電極２２～２５は等間隔で配設されているが、これに限定されるものではない。さらに、電極２２～２５の形状はリング状に限定されるものではなく、電極２２～２５の一部が被測定流体Ｆに接触するものであればどのような形状でもよい。
　次に、本発明の実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率計１１０および電磁誘導式電気伝導率検出器１２０について図２を参照して説明する。図２において、図１に示した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。図２において、変換器１３０の構成要素３１～３５は変換器３０と同一である。
　実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器１２０は実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２０に比べて第１の導線１２６の配線が異なっている。つまり、第１測定極２２と第２測定極２３とを電気的に接続するリード線である第１の導線１２６は、励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａと、励磁用コイル２７および検出用コイル２８の外側とを二周半周回することで、励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａにそれぞれ３回ずつ通されている。これにより、第１ループ経路Ｌｃ１と第２ループ経路Ｌｃ２は、励磁用コイル２７と検出用コイル２８とに第１の導線１２６の部分で各々３回鎖交している。
　以下、第１の導線１２６が励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａをそれぞれ１回ずつ通る状態を「１ターン」として説明する。実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器１２０では、第１の導線１２６は励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａをそれぞれ３回ずつ通る「３ターン」となる。
　実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器１２０では第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２は励磁用コイル２７に３回鎖交しているため、電源部３１から励磁用コイル２７に交流電圧が印加されると、第１の導線１２６には１ターンのときの３倍の誘導電流Ｉが流れることになる。また、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２は検出用コイル２８に３回鎖交しているため、検出用コイル２８には１ターンのときの３倍の起電力が発生することとなる。
　上記のように、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２の一部を形成する第１の導線１２６には１ターンのときの３倍の誘導電流Ｉが流れ、検出用コイル２８には１ターンのときの３倍の起電力が発生するため、誘導電流Ｉにより検出用コイル２８に発生する起電力は１ターンのときの９倍となる。すなわち、実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器１２０は、励磁用コイル２７に対するターン数に検出用コイル２８に対するターン数を乗じた積の分だけ検出感度を高めることができる。
　このように、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２に共通する第１の導線１２６に流れる誘導電流Ｉは、励磁用コイル２７に対するターン数に比例して増加し、検出用コイル２８に発生する起電力は検出用コイル２８に対するターン数に比例して増加することとなる。
　一般に、配管型の電磁誘導式電気伝導率検出器の検出感度を上げる方法としては電磁誘導式電気伝導率検出器や変換器の構成を大きく変更する以下の方法（１）～（４）が挙げられる。
　（１）被測定流体Ｆが流れる管路Ｐの内径を大きくする。
　（２）第１測定極２２と第２測定極２３との間の間隔を短くする。
　（３）励磁用コイル２７に印加する交流電圧を大きくする。
　（４）励磁用コイル２７または検出用コイル２８の巻数を調整する。
　上記の方法（１）～（４）に拘らず、実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器１２０では第１の導線１２６を励磁用コイル２７の中心孔２７ａと検出用コイル２８の中心孔２８ａのそれぞれに通す回数を多くするだけで、検出感度を高めることができる。また、電磁誘導式電気伝導率検出器１２０を用いることにより、高い検出感度を有する電磁誘導式電気伝導率計１１０を提供することができる。
　実施例２に係る電磁誘導式電気伝導率検出器１２０において、励磁用コイル２７に対するターン数と検出用コイル２８に対するターン数とは同一であってもよいし、或いは、両者のターン数を異ならしてもよい。例えば、励磁用コイル２７に対するターン数が３回で、検出用コイル２８に対するターン数が１回の場合には、検出用コイル２８に発生する起電力は１ターンのときの３倍となる。
　次に、本発明の実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率計２１０および電磁誘導式電気伝導率検出器２２０について図３を参照して説明する。図３において、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
　実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２２０において、第１測定極２２と第２測定極２３には管路Ｐの外側に配置されるリード線である第１の導線２２６が接続されている。第１の導線２２６は、実施例２に係る第１の導線１２６と同様に、励磁用コイル２７の中心孔２７ａと検出用コイル２８の中心孔２８ａとにそれぞれ３回ずつ通されている。
　変換器２３０は、電源部２３１、演算部２３２、入力部２３３、出力部２３４、および制御部２３５に加えて第１の導線２２６が接続されるリレーであるスイッチ２３６を備えている。スイッチ２３６を経由して、第１の導線２２６と被測定流体Ｆ１とにより第１ループ経路Ｌｃ１が形成されるとともに、第１の導線２２６と被測定流体Ｆ２と第２の導線２９とにより第２ループ経路Ｌｃ２が形成される。スイッチ２３６は、制御部２３５からの指示に基づいて、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２の励磁用コイル２７および検出用コイル２８に対するターン数を切り替える切替手段である。スイッチ２３６には、一つの共通端子２３６ａと、三つの選択端子２３６ｂ、２３６ｃ、２３６ｄとが設けられている。
　スイッチ２３６は、第１の導線２２６上であって、第２測定極２３と検出用コイル２８の中心孔２８ａとの間に配設されている。ここで、第１の導線２２６は、第２測定極２３とスイッチ２３６との間に配線される導線部分２２６ａと、第１測定極２２とスイッチ２３６との間に配線される導線部分２２６ｂとに分けられる。スイッチ２３６の共通端子２３６ａは、第１の導線２２６ａにより第２測定極２３と接続されている。また、選択端子２３６ｂには、検出用コイル２８の中心孔２８ａへと延びる第１の導線２２６ｂが接続されている。選択端子２３６ｂに接続される第１の導線２２６ｂは、検出用コイル２８の中心孔２８ａと、励磁用コイル２７の中心孔２７ａと、励磁用コイル２７および検出用コイル２８の外側とを二周半周回している。ここで、第１の導線２２６ｂは選択端子２３６ｂから１周周回して分岐して選択端子２３６ｃに接続される。また、第１の導線２２６ｂは更に１周周回して分岐して選択端子２３６ｄに接続される。
　スイッチ２３６において、共通端子２３６ａが選択端子２３６ｂに接続されると、第１測定極２２と第２測定極２３とは第１の導線２２６ａ、２２６ｂとスイッチ２３６とにより電気的に接続される。そして、電源部２３１から励磁用コイル２７に交流電圧が印加されると、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２は「３ターン」の状態となる。また、スイッチ２３６において共通端子２３６ａが選択端子２３６ｃに接続されると、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２「２ターン」の状態となる。さらに、スイッチ２３６において共通端子２３６ａが選択端子２３６ｄに接続されると、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２は「１ターン」の状態となる。つまり、スイッチ２３６において共通端子２３６ａが選択端子２３６ｂに接続されると、電磁誘導式電気伝導率検出器２２０の検出感度は１ターンの状態（すなわち、スイッチ２３６において共通端子２３６ａが選択端子２３６ｄに接続されている状態）の９倍となる。一方、スイッチ２３６において共通端子２３６ａが選択端子２３６ｃに接続されると、電磁誘導式電気伝導率検出器２２０の検出感度は１ターンの状態の４倍となる。
　このように、実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率計２１０においては第１の導線２２６上にスイッチ２３６を介在させることにより、第１・第２ループ経路Ｌｃ１、Ｌｃ２のターン数（すなわち、第１の導線２２６が励磁用コイル２７の中心孔２７ａと検出用コイル２８の中心孔２８ａを通る回数）を容易に変更することが可能となる。したがって、スイッチ２３６を切り替えることにより、電磁誘導式電気伝導率検出器２２０の検出感度を１倍、４倍、９倍の複数の検出感度から容易に選択することができる。そのため、低電気伝導率から高電気伝導率までの広い範囲で電気伝導率の測定をすることができる電磁誘導式電気伝導率検出器２２０を用いた電磁誘導式電気伝導率計２１０を提供することができる。
　なお、実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２２０において第１の導線２２６の励磁用コイル２７に対するターン数と検出用コイル２８に対するターン数とは同一であっても、或いは、両者のターン数を異ならしめてもよい。また、スイッチ２３６の位置は第２測定極２３と検出用コイル２８との間の位置に限定されるものではない。すなわち、スイッチ２３６は第１の導線２２６が励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａのそれぞれを通る回数を切り替えることが可能であればよい。
　また、実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率検出器２２０では一つのスイッチ２３６を設けたが、これに限定されるものではない。例えば、励磁用コイル２７に対するターン数を切り替えるスイッチと、検出用コイル２８に対するターン数を切り替えるスイッチとの２種類のスイッチを設けてもよい。さらに、スイッチ２３６は接点の切り替えができるものであればよく、固定接点型のスイッチに限定されず、ＩＣ等の半導体スイッチやディップスイッチであってもよい。
　実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率計２１０では、スイッチ２３６は変換器２３０に備えられているが、電磁誘導式電気伝導率検出器２２０側に備えられてもよい。或いは、スイッチ２３６を別のユニットとしてもよい。また、スイッチ２３６は制御部２３５からの指示に基づいて切り替えられるものとしたが、手動で切り替えるものであってもよい。さらに、制御部２３５からスイッチ２３６への切り替え指示は予め設定された条件に基づくものであってもよいし、或いは、入力部２３３からの入力に基づくものであってもよい。
　実施例１乃至実施例３に係る電磁誘導式電気伝導率計１０、１１０、２１０は被測定流体Ｆの電気伝導率を濃度に変換することで、被測定流体Ｆの特定物質の濃度を測定する電磁濃度計に用いることもできる。また、電磁誘導式電気伝導率計１０、１１０、２１０において電磁誘導式電気伝導率検出器２０、１２０、２２０に温度計を備えることにより、温度補償をした電気伝導率や特定物質の濃度を測定するようにしてもよい。
　次に、本発明の効果を実証するための実証例について説明する。この実証例では、塩化カリウム水溶液（ＫＣｌ溶液）を被測定流体Ｆとして用いた。また、塩化カリウム水溶液の液温は２５℃に保ち、温度補償を行わずに電気伝導率を測定した。さらに、四つの電極２２～２５を管路Ｐに沿って同一間隔で配置し、原則として、第１の導線２６の励磁用コイル２７および検出用コイル２８に対するターン数は１ターンとしている。
　まず、基準電気伝導率計（東亜ディーケーケー製電気伝導率・ｐＨメータＷＭ－５０ＥＧ）を用いて塩化カリウム水溶液の電気伝導率を測定した。このときの電気伝導率は１２ｍＳ／ｃｍであった。
　次に、実施例１に係る電磁誘導式電気伝導率計１０（図１参照）を用意して、第２の導線２９を第１・第２ガード極２４、２５間に接続しない状態で塩化カリウム水溶液の電気伝導率を測定し、電気伝導率が１２ｍＳ／ｃｍとなるように制御部３５の指示の合わせこみを行った。
　実際に測定を行った結果を実証例（ａ）～（ｃ）について説明する。
（ａ）電磁誘導式電気伝導率検出器２０に第２の導線２９を接続した状態（すなわち、図１に示す実施例１の構成）で、塩化カリウム水溶液の電気伝導率を測定した。このときの電気伝導率は１８ｍＳ／ｃｍであり、第２の導線２９を接続しない状態での電気伝導率の１．５倍の値であった。前述のとおり、四つの電極２２～２５を同一間隔で配置した場合、第１の導線２６に流れる誘導電流Ｉは３Ｖ／２Ｒ（Ｖ：印加電圧、Ｒ：被測定流体の抵抗）となる。第２の導線２９を接続した状態の電気伝導率は第２の導線２９を接続しない状態の電気伝導率の１．５倍であるため、上記の計算通りの結果となった。
（ｂ）次に、第１・第２ガード電極２４、２５を挟むようにして管路Ｐの両端をジャンパー線で短絡させた状態で、塩化カリウム水溶液の電気伝導率を測定した。このときの電気伝導率は１８ｍＳ／ｃｍであり、管路Ｐの外部における短絡の有無に影響されず、正確に電気伝導率を測定することができる。
（ｃ）次に、第１の導線２６を励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａに１回ずつ通した電磁誘導式電気伝導率検出器２０（すなわち、１ターンの状態）で、塩化カリウム水溶液の電気伝導率を測定した。このときの電気伝導率は１０ｍＳ／ｃｍであった。次に、電磁誘導式電気伝導率検出器２０において第１の導線２６を励磁用コイル２７の中心孔２７ａおよび検出用コイル２８の中心孔２８ａに２回ずつ通した状態（すなわち、２ターンの状態）と、３回ずつ通した状態（すなわち、３ターンの状態）とにおいて、塩化カリウム水溶液の電気伝導率を測定した。その結果、２ターンの状態の電気伝導率は４０ｍＳ／ｃｍであり、３ターンの状態の電気伝導率は９０ｍＳ／ｃｍであった。つまり、ターン数の二乗の比率で測定感度が向上することが実証された。
　最後に、本発明は実施例１乃至実施例３に限定されるものではなく、添付した請求項に定義される発明の範囲内における設計変更や改造をも包含するものである。
　本発明に係る電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計は配管に流れる被測定流体の電気伝導率を測定するものに限らず、種々の被測定物の電気的特性や化学的特性を測定することにも利用可能である。
　Ｆ　被測定流体
　Ｐ　管路
　Ｌｃ１　第１ループ経路（ループ経路）
　Ｌｃ２　第２ループ経路
　Ｉ　誘導電流
　ｉ１　第１誘導電流
　ｉ２　第２誘導電流
　１０、１１０、２１０　電磁誘導式電気伝導率計
　２０、１２０、２２０　電磁誘導式電気伝導率検出器
　２１　絶縁管
　２２　第１測定極（第１の電極）
　２３　第２測定極（第２の電極）
　２４　第１ガード極（第３の電極）
　２５　第２ガード極（第４の電極）
　２６、１２６、２２６　第１の導線
　２７　励磁用コイル
　２８　検出用コイル
　２７ａ、２８ａ　中心孔
　２９　第２の導線
　３０、１３０、２３０　変換器
　３１、２３１　電源部（交流電源）
　３２、２３２　演算部
　３３、２３３　入力部
　３４、２３４　出力部
　３５、２３５　制御部
　２３６　スイッチ（切替手段）

Claims (4)

  1. 　絶縁体からなり、被測定流体が内側に流れる管路と、
    　前記管路の長さ方向に沿って相互に間隔をあけて設けられ、前記管路内の前記被測定流体に接触する第１の電極および第２の電極と、
    　前記管路の長さ方向に沿って相互に間隔をあけて前記第１の電極と前記第２の電極とを挟み込むように設けられ、前記管路内の前記被測定流体に接触する第３の電極および第４の電極と、
    　前記管路の外部に配設され、前記第１の電極と前記第２の電極とを接続する第１の導線と、
    　円環状の励磁用コイルと、
    　円環状の検出用コイルと、
    　前記管路の外部に配設され、前記第３の電極と前記第４の電極とを接続する第２の導線と、を備え、
    　前記第１の導線が前記励磁用コイルの中心孔と前記検出用コイルの中心孔とを通じるように配線され、
    　前記励磁用コイルに交流電圧を印加することにより、前記第１の導線と前記管路内の前記被測定流体とにより形成されるループ経路に誘導電流を発生させ、
    　前記ループ経路に流れる誘導電流により前記検出用コイルに起電力を発生させるようにしたことを特徴とする電磁誘導式電気伝導率検出器。
  2. 　前記第１の導線は、前記励磁用コイルの中心孔および前記検出用コイルの中心孔の両方またはいずれか一方に複数回通されることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導式電気伝導率検出器。
  3. 　前記第１の導線が前記励磁用コイルの中心孔に通される回数および前記第１の導線が前記検出用コイルの中心孔に通される回数のうち、少なくともいずれか一方を切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導式電気伝導率検出器。
  4. 　請求項１に係る電磁誘導式電気伝導率検出器と、
    　前記第１の導線が前記励磁用コイルの中心孔に通される回数および前記第１の導線が前記検出用コイルの中心孔に通される回数のうち、少なくともいずれか一方を切り替える切替手段と、
    　前記検出用コイルに発生する起電力に基づいて前記被測定流体の電気伝導率を求める変換器と、を備えることを特徴とする電磁誘導式電気伝導率計。
PCT/JP2016/058096 2015-03-27 2016-03-15 電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計 WO2016158372A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015067695A JP6515634B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計
JP2015-067695 2015-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016158372A1 true WO2016158372A1 (ja) 2016-10-06

Family

ID=57007146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/058096 WO2016158372A1 (ja) 2015-03-27 2016-03-15 電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6515634B2 (ja)
WO (1) WO2016158372A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107941856A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 克洛纳测量技术有限公司 用于确定液态介质的电传导率的传导率传感器和方法
CN108507632A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 阿自倍尔株式会社 电磁流量计
CN110231367A (zh) * 2019-07-05 2019-09-13 宣城亨泰电子化学材料有限公司 一种在线浓度检测分析仪
US20210364460A1 (en) * 2018-04-18 2021-11-25 Universiteit Twente System and method for measuring conductivity

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101885666B1 (ko) * 2016-09-01 2018-08-06 (주) 멀티패스 Rf 신호를 이용한 비접촉 방식의 전도도 및 비전도체 유전율 특성변화 측정장치
JP7525790B2 (ja) 2020-12-23 2024-07-31 東亜ディーケーケー株式会社 電磁誘導式電気伝導率検出器、および、この検出器を用いた電磁誘導式電気伝導率計

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139096A (en) * 1974-08-02 1976-04-01 Kent Ltd G Ekitaino dendodosokuteiyoseru
US20050127919A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Rosemount Analytical Inc. Flow-through conductivity sensor
JP2011007639A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Yokogawa Electric Corp 導電率検出器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139096A (en) * 1974-08-02 1976-04-01 Kent Ltd G Ekitaino dendodosokuteiyoseru
US20050127919A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Rosemount Analytical Inc. Flow-through conductivity sensor
JP2011007639A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Yokogawa Electric Corp 導電率検出器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107941856A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 克洛纳测量技术有限公司 用于确定液态介质的电传导率的传导率传感器和方法
CN107941856B (zh) * 2016-10-13 2022-03-08 克洛纳测量技术有限公司 用于确定液态介质的电传导率的传导率传感器和方法
CN108507632A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 阿自倍尔株式会社 电磁流量计
US20210364460A1 (en) * 2018-04-18 2021-11-25 Universiteit Twente System and method for measuring conductivity
US11719659B2 (en) * 2018-04-18 2023-08-08 Universiteit Twente System and method for measuring conductivity
CN110231367A (zh) * 2019-07-05 2019-09-13 宣城亨泰电子化学材料有限公司 一种在线浓度检测分析仪

Also Published As

Publication number Publication date
JP6515634B2 (ja) 2019-05-22
JP2016186480A (ja) 2016-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016158372A1 (ja) 電磁誘導式電気伝導率検出器および電磁誘導式電気伝導率計
JP6305639B2 (ja) 電流検出装置
CA2442308A1 (en) Inductive current sensor for an electricity meter
CN104597418A (zh) 磁场检测装置
US11022632B2 (en) Electric current sensor
CN113917215A (zh) 一种电流传感器
JP6566188B2 (ja) 電流センサ
JP2017032287A (ja) クランプ式センサおよび測定装置
JP3790993B2 (ja) 接地抵抗測定器及び接地抵抗測定方法
CN109212300B (zh) 电流检测装置及测定装置
US11035911B2 (en) Magneto-impedance sensor
JP6564384B2 (ja) 位置検出装置
JP5691653B2 (ja) 電気伝導率計
JP2013053914A (ja) 電流測定装置
JP2014149281A (ja) 導電率測定計及びその初期状態設定方法
JP2013061177A (ja) インピーダンス測定装置
EP2924447A1 (en) Combined current sensor
KR102124215B1 (ko) 도전율 측정계, 도전율 측정계의 측정치 보정 방법, 도전율 측정계의 초기 상태 설정 방법 및 도전율 측정계의 교정 방법
JP7216058B2 (ja) 電流センサ
JP7261386B2 (ja) 水冷ケーブルの劣化検出方法
CN114127565B (zh) 用于确定流过母线的电流的装置
JP2007327901A (ja) 非金属流水式無電極導電センサー及びリーク検知器
US10866267B2 (en) Electric current sensor
JP5849923B2 (ja) インピーダンス測定装置
CZ306402B6 (cs) Proudový bočník indukčního typu

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16772255

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16772255

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1