JPH0226033Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は電磁流量計発信器（以下、必要に応じ
て発信器と略称する）に係り、特に口径の少さい
微小口径の発信器の改良に関する。

〈従来技術〉 第１図は従来の微小口径の発信器の縦断面図を
示す。１は導管であり上流側にフランジ部１１、
下流側にフランジ部１２を有している。被測定流
体は矢印Ｆより流入する。フランジ部１１，１２
は接続すべき相手配管のフランジと接続される。
導管１の内面にはライニング２が内張りされ、導
管１と共に被測定流体を流す管路３を構成してい
る。ライニング２の上流側端部には拡大部２１、
下流側端部には拡大部２２がある。拡大部２１，
２２の外端の内径は相手配管の内径と一致するよ
うに構成されている。相手配管と同じ内径では電
磁流量計としての適切な流速を得ることが出来な
いので、内径を絞り所定の流速が得られるように
するためである。４は流量に対応する信号電圧を
検出する電極である。拡大部２１の内端より電極
４までの距離Ｌは流速分布を安定するために必要
な助走距離であり、一般に内径ｄの数倍から数十
倍に取られる。５１，５２は磁束を集中するため
のコアであり、このコア５１，５２に励磁コイル
５３，５４が各々巻回され被測定流体に磁束を与
えるための磁束発生装置５を構成している。

一般に電磁流量計は均一磁界、軸対称の流速分
布、電極の接液面積が無視できるなどの仮定をす
ると、軸対称流であれば流速分布に無関係に流量
と信号電圧とが比例する特徴を有する。しかし、
第１図に示したような微小口径（例えば口径2.5
mm程度）の発信器では前記仮定が一般に成立せず
流速分布の影響を受ける。即ち、この様な微小口
径の発信器は内径ｄに比べて電極４の接液部分の
大きさが無視できず、また電極４が流れの中に突
出する割合が通常の口径の発信器に比べて大きく
なり、流量に対する信号電圧に非直線性が生じや
すい。特に、微小口径の発信器では、流れが層流
状態から乱流状態まで変化し、管路３の流れ方向
の断面でみた流速のプロフイールは放物線状から
ほぼ平坦状に至るまで大幅に変化するので直線性
が悪くなりやすい。さらに、助走距離が一般に長
くなるので圧力損失も大きくなるなどの欠点を有
している。

〈考案の目的〉 本考案は、前記の従来技術に鑑み、微小口径の
発信器においても流量に対する信号電圧の直線性
が良い発信器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
体の流量に対応した信号電圧を取り出す電極を取
付けた管路と、前記管路に磁界を印加する磁束発
生装置とより成る電磁流量計発信器において、前
記管路の一方の端面から内部に向つて直管状に形
成された第１直管部と、前記第１直管部に連続し
てラツパ状に形成されたラツパ状急縮少部と、前
記ラツパ状急縮少部につづいて直管状に形成され
前記電極が取付けられる第２直管部と、前記第２
直管部から前記管路の他方の端面に向つて漸次拡
大する拡大部とを前記管路に持たせ、前記ラツパ
状急縮少部で流速分布をほぼ一様にして流量に対
する信号電圧の直線性を確保するようにしたこと
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
分には同一番号を付し、重複する説明は省略す
る。

第２図は本考案の実施例を示す縦断面図であ
る。６は被測定流体の内圧に耐え、かつ相手配管
と接続するための導管である。導管６はその両側
に相手配管との接続部６１，６２が設けられてお
り導管６の中央部は口径ｄに合わせて絞られた形
となつている。導管６の内面には被測定流体の内
部に発生した信号電圧の短絡を防ぐためのライニ
ング７が内張りされ、導管６と共に管路８を構成
している。ライニング７は導管６の接続部６１よ
り発信器の内部に向つて直管部７１が形成され、
この直管部７１に連続してラツパ状に絞られた急
縮少部７２が設けられ、更にこの急縮少部７２に
続いて電極４の上下流側に約１ｄにわたる直管部
７３が形成され、このあと角度θで導管６の接続
部６２まで漸次拡大する拡大部７４を有してい
る。電極４の上下流側に約１ｄの直管部７３を設
けたのは、被測定流体中に生じた信号電圧が電極
に寄与するのはこの範囲の中だからである。

この様に構成された微小口径の発信器の作用に
ついて第３図を用いて説明する。第３図は導管９
に被測定流体が流れたときの各種流速分布のプロ
フイルを示す。先ず層流状態（実線で示す放物線
状の速度分布のプロフイル）で導管９の直管部９
１に矢印Ｆの方向から被測定流体が流入すると導
管９のラツパ状の急縮少部９２が管壁附近の流速
が加速される傾向となり、結局導管９の急縮少部
９２の後の直管部９３では実線で示すようなほぼ
一様な流速分布となる。次に乱流状態（点線で示
すほぼ一様な速度分布のプロフイル）で導管９の
直管部９１に矢印方向から被測定流体が流入した
場合には、層流状態のときと同じように管壁附近
での流速が加速される傾向を生むが、その程度は
層流状態のときほど顕著ではなく直管部９３にお
いて点線で示すような若干導管の中央部に丸味を
帯びてはいるがかなり平坦な流速分布を示す。し
たがつて導管９への流入時の流速分布が大幅に変
化しても電極が取り付けられる直管部９３におい
ては流速分布の変化の少ないほぼ一様な流れとな
る。この後、ゆるやかな拡大部９４により剥離す
ることなく流れ去る。この様な流れの状態は第２
図の実施例でも全く同様であるので電極４の取り
付けられている直管部７３附近の流速分布は相手
配管の流れの状態にかかわらずほぼ一様な流れと
なる。したがつて電極４の接液部分の大きさがあ
る程度あつても、また電極が流れの中に若干突出
していても流量に比例した信号電圧が得られる。

〈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、流速が大幅に変化しても電極付
近での流速分布はほぼ一様になるので、電極の被
測定流体への突出や電極の大きさに制限を受けず
に流量と信号電圧とが正確に比例し、精度が向上
する。また、電極部の加工および電極の取付がき
わめて容易となるのでコストの低下となる。さら
に電極を取り付ける部分の直管長は電極より上下
流側へ内径の１倍程度とれば良いので全体として
発信器の導管の軸方向長を従来の発信器に比べて
短縮することができ、小形・軽量化に寄与する。
また、内径を絞つている部分が短かくなつたので
全体として圧力損失が従来の発信器に比べて小さ
くすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の微小口径の発信器の縦断面図、
第２図は本考案の実施例を示す縦断面図、第３図
は流速分布のプロフイールを説明するための説明
図である。 １……導管、２……ライニング、３……管路、
４……電極、６……導管、７……ライニング、７
１……直管部、７２……急縮少部、７３……直管
部、７４……拡大部、８……管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定流体の流量に対応した信号電圧を取り出
   す電極を取付けた管路と、前記管路に磁界を印加
   する磁束発生装置とより成る電磁流量計発信器に
   おいて、前記管路の一方の端面から内部に向つて
   直管状に形成された第１直管部と、前記第１直管
   部に連続してラツパ状に形成されたラツパ状急縮
   少部と、前記ラツパ状急縮少部につづいて直管状
   に形成され前記電極が取付けられる第２直管部
   と、前記第２直管部から前記管路の他方の端面に
   向つて漸次拡大する拡大部とを前記管路が具備す
   ることを特徴とした電磁流量計発信器。