JPH0226032Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はライニングレス電磁流量計（以下、必
要に応じて電磁流量計と略称する）に係り、特に
その面間距離を短くした電磁流量計に用いて有用
な考案に関する。

〈従来技術〉 従来の電磁流量計は一般に流量に対応して管路
内に発生した信号電圧が導電性の管路で短絡され
るのでこれを防ぐために導管の内面を絶縁性のラ
イニング材でライニングされている。しかし、最
近はライニング材の変形による事故などを防止す
るためにライニングのない電磁流量計が考え出さ
れている。かかる従来の電磁流量計の実施例を第
１図に示す。第１図ａは導電性管路の横断面を含
む電磁流量計の構成を、第１図ｂは導電性管路の
右側を示す側面図である。

第１図において、導電性管路１に被測定流体２
が満され、この導電性管路１を横断して磁界Ｂが
印加（磁界発生手段は図示せず）されている。被
測定流体２が流れると、測定電極３ａ，３ｂに信
号電圧が発生する。この信号電圧は給電増幅器４
ａ，４ｂの非反転入力端に与えられて増幅され
る。その出力端５ａ，５ｂに現われた電圧により
測定電極３ａ，３ｂの近傍の導電性管路１に固定
され互いに接続線６ａ，６ｂで接続された給電電
極７ａ，７ｂを介して接地電極８に電流を流し、
導電性管路１に電位分布を形成する。この様にし
て形成された電位分布の測定電極近傍の電位は測
定電極３ａ，３ｂと給電電極７ａ，７ｂとの間の
導電性管路１に固定された管電位電極９ａ，９ｂ
で検出されて給電増幅器４ａ，４ｂの反転入力端
に帰還され平衡した状態で安定する。給電電極７
ａ，７ｂは第１図ｂに示すように導電性管路の管
軸に平行に長さｌを有している。同様に接地電極
８も給電電極７ａ，７ｂと同じように導電性管路
１の管軸と平行に配設されている。したがつて、
給電電極７ａ，７ｂに給電増幅器４ａ，４ｂより
与えられた電流は給電電極７ａ，７ｂと上下の接
地電極８間に平行に分流する。したがつて、その
電位分布は導電性管路１の管軸と垂直な断面での
二次元問題として検討されている。しかし、これ
は電磁流量計の面間距離（ほぼ、導電性管路の面
間距離に等しい）Ｌが長いときは二次元問題とし
ても特に問題を生じないが、面間距離Ｌが短かく
なると導電性管路１の端部１ｕ，１ｌ近傍での管
壁の電位と端部１ｕ，１ｌ近傍での被測定流体２
の電位とが一致せず、管壁を被測定流体内に横切
る電流が生じ、信号電圧は被測定流体の導電率の
影響を受ける。

〈考案の目的〉 本考案は、前記の従来技術に鑑み、短面間でも
誤差を生じないライニングレスの電磁流量計を得
ることを目的とする。

〈考案の構成〉 この目的を達成する本考案の構成は、被測定流
体を流す導電性管路の内部に発生した電位と同じ
電位分布を前記導電性管路に形成したライニング
レス電磁流量計において、前記被測定流体の流量
に対応した信号電圧を検出する前記導電性管路に
固定された測定電極と、前記測定電極の近傍の前
記導電性管路に固定された主給電電極と、前記主
給電電極を前記導電性管路の軸方向にはさんで前
記導電性管路の端面近傍に配設された補助給電電
極とを有し、前記端面近傍の前記被測定流体中に
生ずる電位に対して前記導電性管路の前記端面の
管壁の電位が大となるように前記補助給電電極に
給電することを特徴とするものである。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。なお、従来技術と同一の機能を有する部
分には同一符号を付し、重複する説明は省略す
る。

第２図は本考案の第１の実施例を示す。第２図
においては導電性管路の一側面だけを記載してあ
るが、両側面は同じ構成であるので反対側は省略
する。測定電極３ａは導電性管路１の中央に固定
されており、その上下に第１図の給電電極３ａに
対応する主給電電極１０ａ，１１ａが導電性管路
１の管軸と平行に導電性管路１に固定されてい
る。この上下の主給電電極１０ａ，１１ａ相互間
は接続線６ａで接続されて同電位に保持される。
主給電電極１０ａ，１１ａをはさんで導電性管路
１の上下流側の端面１ｕ，１ｌ近傍には主給電電
極１０ａ，１１ａと同一直線上に主給電電極１０
ａ，１１ａとは分離して補助給電電極１２ａ，１
３ａ，１４ａおよび１５ａが導電性管路１に固定
されている。そして、補助給電電極１２ａ，１３
ａと１４ａ，１５ａとは測定電極３ａから等距離
の位置にある。これ等の補助給電電極１２ａ，１
３ａ，１４ａおよび１５ａ相互間は、それぞれ接
続線１６ａ，１７ａ，１８ａで接続され同電位に
保持されている。測定電極３ａと増幅器４ａの非
反転入力端とは接続されており、反転入力端は管
電位電極９ａと接続されている。増幅器４ａの出
力端５ａは主給電電極１１ａと接続されている。
補助給電電極１２ａの近傍には導電性管路１の端
部の管電位を検出するための管電位電極１９ａが
導電性管路１に固定されている。この管電位電極
１９ａとポテンシヨメータ２０ａの一端が接続さ
れ、ポテンシヨメータ２０ａの他端は回路のコモ
ンＣに接続されている。ポテンシヨメータ２０ａ
には減衰された電圧を取り出すための中点２１ａ
が設けられてある。測定電極３ａと増幅器２２ａ
の非反転入力端とは接続され、その反転入力端は
ポテンシヨメータ２０ａの中点２１ａに接続され
ている。増幅器２２ａの出力端は補助給電電極１
２ａと接続されている。以上の如く構成されてい
るので、増幅器２２ａは補助給電電極１２ａの近
傍の電位をポテンシヨメータ２０ａで減衰した電
位と測定電極１３ａの電位とが等しくなるように
補助給電電極１２ａに給電するように動作する。
換言すれば、補助給電電極１２ａの電位は測定電
極３ａの電位よりも高い電位になるように制御さ
れる。補助給電電極相互間は接続線１６ａ，１７
ａ，１８ａでそれぞれ接続されているので、導電
性管路１の端部１ｕ，１ｌ近傍の管壁の電位は端
部１ｕ，１ｌ近傍の被測定流体２の電位に比べて
相対的に高電位となる。

次に、以上の如く構成した電磁流量計は被測定
流体の導電率の影響を受けないことを説明する。
第３図は第２図における実施例の動作を説明する
説明図である。今、測定電極を含む導電性管路の
断面内の任意の点をＰとし、これを導電性管路１
の管軸（Ｚ軸とする）方向に移動させた場合の各
点の電位Up（Ｚ）について考える。導電性管路１
の内面が全て絶縁物でライニングされ、かつ導電
性管路１の面間距離Ｌが長い場合には点Ｚの電位
Up（Ｚ）は曲線の如く導電性管路の端面より外
部にも存在している。管路の内部に単位の信号電
圧が発生したときに電極に寄与する割合を示す重
み関数は導電性管路の端面より上下流側にも存在
しており、また磁場の軸方向への漏洩もあるから
である。次に、導電性管路の端面に接地用のアー
スリングを配設するか、または取付配管の内面が
導電性の材料の場合の電位分布Up（Ｚ）は曲線
で示す如く導電性管路の端面で零となる電位分布
となる。アースリングまたは取付配管で信号電圧
が短絡されるからである。このため取付配管の内
面の導電性の程度により電位分布Up（Ｚ）が変わ
り面間距離Ｌを短かくすると誤差が発生するので
ある。そこで本実施例では曲線で示すように絶
縁ライニングの場合の電位より高い電位を補助給
電電極１２ａ，１３ａ，１４ａおよび１５ａに増
幅器２２ａより給電する。この様にすると曲線
ととで囲まれた２つの領域のうち領域Ａは導電
性管路１の電位が信号電圧より高いので導電性管
路１から被測定流体２へ電流が流れ、領域Ｂは逆
に被測定流体２から導電性管路１に電流が流れ
る。したがつて、第２図におけるポテンシヨメー
タ２０ａで増幅器２２ａの反転入力端への電位を
調節して曲線を適当に選び領域Ａと領域Ｂの面
積を等しくすると、全体として導電性管路１と被
測定流体２との間に電流の出入りがなくなる。こ
のため被測定流体の導電率や導電性管路１と被測
定流体２との間の接触抵抗などに依存しなくな
る。なお、点Ｐの電位Up（Ｚ）は主給電電極１０
ａ，１１ａの近傍では大きく、接地電極８の近く
では零に近くなるが、第３図の電位分布はＰ点が
どこにあつても同様な傾向を示す。

第４図は本考案の第２の実施例を示す。第２図
では、導電性管路１の管軸方向と同一線上に主給
電電極１０ａ，１１ａと補助給電電極１２ａ，１
３ａ，１４ａおよび１５ａを配設して主給電電極
と補助給電電極との電位を異なつた値としたが、
第４図の場合には主給電電極１０ａ，１１ａと補
助給電電極２３ａ，２４ａ，２５ａおよび２６ａ
とは同じ電位であるが、補助給電電極２３ａ，２
４ａ，２５ａおよび２６ａの位置を主給電電極１
０ａ，１１ａより上下の接地電極８の方に近づけ
ることにより、導電性管路１の端面１ｕ，１ｌの
電位を被測定流体の電位より高くして第２図の場
合と同様の目的を達成している。なお、２７ａ，
２８ａ，２９ａおよび３０ａはそれぞれ補助給電
電極２３ａ，２４ａ，２５ａおよび２６ａと主給
電電極とを同電位にするための接続線である。

〈考案の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、導電性管路に補助給電電極を設
けこれに高電位を与えることにより、被測定流体
の導電率や被測定流体と導電性管路との間の接触
抵抗などの影響を受けずに短面間のライニングレ
ス電磁流量計が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のライニングレス電磁流量計の実
施例を示す構成図、第２図は本考案の１実施例を
示す構成図、第３図は第２図の動作を説明する説
明図、第４図は本考案の他の実施例を示す構成図
である。 １……導電性管路、２……被測定流体、３ａ，
３ｂ……測定電極、４ａ，４ｂ……増幅器、８…
…接地電極、９ａ……管電位電極、１０ａ，１１
ａ……主給電電極、１２ａ，１３ａ，１４ａ，１
５ａ……補助給電電極、２２ａ……増幅器、２３
ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ……補助給電電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定流体を流す導電性管路の内部に発生した
   電位と同じ電位分布を前記導電性管路に形成した
   ライニングレス電磁流量計において、前記被測定
   流体の流量に対応した信号電圧を検出する前記導
   電性管路に固定された測定電極と、前記測定電極
   の近傍の前記導電性管路に固定された主給電電極
   と、前記主給電電極を前記導電性管路の軸方向に
   はさんで前記導電性管路の端面近傍に配設された
   補助給電電極とを有し、前記端面近傍の前記被測
   定流体中に生ずる電位に対して前記導電性管路の
   前記端面の管壁の電位が大となるように前記補助
   給電電極に給電するライニングレス電磁流量計。