JPH0229171B2 - - Google Patents
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- JPH0229171B2 JPH0229171B2 JP57115870A JP11587082A JPH0229171B2 JP H0229171 B2 JPH0229171 B2 JP H0229171B2 JP 57115870 A JP57115870 A JP 57115870A JP 11587082 A JP11587082 A JP 11587082A JP H0229171 B2 JPH0229171 B2 JP H0229171B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive conduit
- electromagnetic flowmeter
- potential
- tube
- detection means
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/08—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect
- G01P5/083—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect by using electronic circuits for measuring the dynamoelectric effect
-
- 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
-
- 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
- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電磁流量計に関し、特にライニングを
持たない電磁流量計に適用して有用なものであ
る。
持たない電磁流量計に適用して有用なものであ
る。
一般に電磁流量計は、第１図に示すように、パ
イプ（導電性管路）１の内周面にテフロン等の絶
縁材からなるライニング２を内張りして管体３を
形成している。このとき管体３には磁界発生手段
（図示省略）により発生せしめられた磁界Ｂが作
用しているため、管体３内を流通する被測定流体
４に誘導起電力Ｅが生起される。そしてこの誘導
起電力Ｅは管体３に装着された一対の測定電極
５，５ａから取り出され、この取り出された電圧
圧値から被測定流体４の流量が計測される。
イプ（導電性管路）１の内周面にテフロン等の絶
縁材からなるライニング２を内張りして管体３を
形成している。このとき管体３には磁界発生手段
（図示省略）により発生せしめられた磁界Ｂが作
用しているため、管体３内を流通する被測定流体
４に誘導起電力Ｅが生起される。そしてこの誘導
起電力Ｅは管体３に装着された一対の測定電極
５，５ａから取り出され、この取り出された電圧
圧値から被測定流体４の流量が計測される。
ここでこの種の電磁流量計の動作をその概略の
等価回路で示す第２図を参照しつつ説明する。第
２図において、Ｅは流速に比例した起電力、RI
は被測定流体４の内部インピーダンス、Rwは被
測定流体４と管体３との境界における接触インピ
ーダンスと管体３自体のインピーダンスとの和を
示すインピーダンス、VMは測定電極５，５ａ間
の電位差、即ち電磁流量計の出力電圧である。そ
してこの等価回路から出力電圧VMは次式でほぼ
表されることがわかる。
等価回路で示す第２図を参照しつつ説明する。第
２図において、Ｅは流速に比例した起電力、RI
は被測定流体４の内部インピーダンス、Rwは被
測定流体４と管体３との境界における接触インピ
ーダンスと管体３自体のインピーダンスとの和を
示すインピーダンス、VMは測定電極５，５ａ間
の電位差、即ち電磁流量計の出力電圧である。そ
してこの等価回路から出力電圧VMは次式でほぼ
表されることがわかる。
VM＝RW／RI＋RWＥ ……(1)
このときライニング２が絶縁体であるため
RW≫RI ……(2)
となるため、(1)、(2)式から
VM≒Ｅ ……(3)
となる。つまり電磁流量計の出力電圧VMは流速
に比例した起電力Ｅと略等しくなり、被測定流体
４の流量に比例した値となる。
に比例した起電力Ｅと略等しくなり、被測定流体
４の流量に比例した値となる。
ところでこの種の電磁流量計は、上述した如く
ライニング２が必要であるため次のような欠点が
ある。即ち (イ) パイプ１の内周面に均一な厚さでライニング
２を内張りするという難しい作業を要するた
め、製作に手間がかかるとともにコストがアツ
プする。
ライニング２が必要であるため次のような欠点が
ある。即ち (イ) パイプ１の内周面に均一な厚さでライニング
２を内張りするという難しい作業を要するた
め、製作に手間がかかるとともにコストがアツ
プする。
(ロ) ライニング２には、耐食性、耐摩耗性及び耐
熱性のみならず十分な機械的強度等を持つてい
ることが要求される。したがつて一般にテフロ
ンやゴム等の高分子材料によりライニング２を
形成しているが、これら高分子材料であつても
上記総ての要求を十分に満たすことができなか
つた。
熱性のみならず十分な機械的強度等を持つてい
ることが要求される。したがつて一般にテフロ
ンやゴム等の高分子材料によりライニング２を
形成しているが、これら高分子材料であつても
上記総ての要求を十分に満たすことができなか
つた。
(ハ) ライニング２の内周面に導電性物質が付着す
るとインピーダンスRWが低下するため、(2)式
の条件（RW≫RI）が満たされなくなる。この
ため(1)式からわかるように出力電圧VMの値が
流量に比例しなくなり、流量測定が不能にな
る。
るとインピーダンスRWが低下するため、(2)式
の条件（RW≫RI）が満たされなくなる。この
ため(1)式からわかるように出力電圧VMの値が
流量に比例しなくなり、流量測定が不能にな
る。
このようにライニングを有する電磁流量計では
ライニングに起因する多数の欠点がある。このた
め上述した欠点を解消すべくライニングが不要な
ライニングレス電磁流量計が最近開発された。以
上にこのライニングレス電磁流量計をその断面図
である第３図、その正面図である第４図及びその
等価回路を示す第５図を基に説明しておく。
ライニングに起因する多数の欠点がある。このた
め上述した欠点を解消すべくライニングが不要な
ライニングレス電磁流量計が最近開発された。以
上にこのライニングレス電磁流量計をその断面図
である第３図、その正面図である第４図及びその
等価回路を示す第５図を基に説明しておく。
従来のライニングレス電磁流量計は、第３図及
び第４図に示すように、補助電極６，６ａ及び増
幅器７，７ａからなる給電手段が備えられてい
る。更に詳言すると、銅からなる補助電極６，６
ａは夫々測定電極５，５ａを囲繞するようにパイ
プ１に溶接されている。このとき測定電極５，５
ａはパイプ１と絶縁されてこのパイプ１に装着さ
れている。また利得１の増幅器７，７ａは、夫々
測定電極５，５ａから取り出された電圧を補助電
極６，６ａに帰還させることにより、測定電極５
と補助電極６との電位、並びに測定電極５ａと補
助電極６ａとの電位を等しくしている。このため
第５図に示す等価回路からわかるように、測定電
極５と補助電極６間のインピーダンスＲ１や、測
定電極５ａと補助電極６ａ間のインピーダンスＲ
２には電流が流れない。したがつてインピーダン
スＲ１、パイプ１のインピーダンスRW及びイン
ピーダンスＲ２を通る経路を介して測定電極５，
５ａ間に電流が流れることはない。この結果電磁
流量計の出力電圧VMは流速に比例した起電力Ｅ
と等しくなる。つまり出力電圧VMの電圧値が被
測定流体４の流量に比例した値となり、流量測定
ができる。なおインピーダンスRWを介して増幅
器７から増幅器７ａに向い出力電流Ｊが流れてい
るが、上述した如く出力電圧VMは出力電流Ｊに
より何ら影響を受けることはない。
び第４図に示すように、補助電極６，６ａ及び増
幅器７，７ａからなる給電手段が備えられてい
る。更に詳言すると、銅からなる補助電極６，６
ａは夫々測定電極５，５ａを囲繞するようにパイ
プ１に溶接されている。このとき測定電極５，５
ａはパイプ１と絶縁されてこのパイプ１に装着さ
れている。また利得１の増幅器７，７ａは、夫々
測定電極５，５ａから取り出された電圧を補助電
極６，６ａに帰還させることにより、測定電極５
と補助電極６との電位、並びに測定電極５ａと補
助電極６ａとの電位を等しくしている。このため
第５図に示す等価回路からわかるように、測定電
極５と補助電極６間のインピーダンスＲ１や、測
定電極５ａと補助電極６ａ間のインピーダンスＲ
２には電流が流れない。したがつてインピーダン
スＲ１、パイプ１のインピーダンスRW及びイン
ピーダンスＲ２を通る経路を介して測定電極５，
５ａ間に電流が流れることはない。この結果電磁
流量計の出力電圧VMは流速に比例した起電力Ｅ
と等しくなる。つまり出力電圧VMの電圧値が被
測定流体４の流量に比例した値となり、流量測定
ができる。なおインピーダンスRWを介して増幅
器７から増幅器７ａに向い出力電流Ｊが流れてい
るが、上述した如く出力電圧VMは出力電流Ｊに
より何ら影響を受けることはない。
なお、管壁の厚さが一様で、管軸方向の効果の
ない、いわゆる二次元問題とした場合、管壁附近
の各点に於ける電位を第６図に示す。第６図ａ
は、座標のとり方を示し、θで表わされる点の流
速に起因する電位をφ（θ）とする。第６図ｂは
φ（θ）の関数形を示し、従来のライニングを持
つ電磁流量計において、管壁附近の被測定流体に
誘起された電位分布の特性を実線ａで、第３図に
示した電磁流量計において管壁に誘起された電位
分布の特性を破線ｂで表わしている。なお両図に
おいて、θ5、θ5aは夫々測定電極５，５ａの位置
を示し、またθ6、θ6aは夫々補助電極６，６ａの
位置を示す。この図からも理解されるように、従
来技術においては、余弦波状の特性となつている
被測定流体４の電位分布（実線ａ）を折線状の特
性となつているパイプ１の電位分布（点線ｂ）で
近似させることにより、ライニングがなくても流
量測定ができるようにしている。このとき重要な
ことは、測定電極５，５ａ附近の電位が、この近
くの被測定流体４の電位と等しいこと、即ち第６
図ｂにおいてθ＝0゜及びθ＝180゜の点で特性ａと
特性ｂが一致していることである。
ない、いわゆる二次元問題とした場合、管壁附近
の各点に於ける電位を第６図に示す。第６図ａ
は、座標のとり方を示し、θで表わされる点の流
速に起因する電位をφ（θ）とする。第６図ｂは
φ（θ）の関数形を示し、従来のライニングを持
つ電磁流量計において、管壁附近の被測定流体に
誘起された電位分布の特性を実線ａで、第３図に
示した電磁流量計において管壁に誘起された電位
分布の特性を破線ｂで表わしている。なお両図に
おいて、θ5、θ5aは夫々測定電極５，５ａの位置
を示し、またθ6、θ6aは夫々補助電極６，６ａの
位置を示す。この図からも理解されるように、従
来技術においては、余弦波状の特性となつている
被測定流体４の電位分布（実線ａ）を折線状の特
性となつているパイプ１の電位分布（点線ｂ）で
近似させることにより、ライニングがなくても流
量測定ができるようにしている。このとき重要な
ことは、測定電極５，５ａ附近の電位が、この近
くの被測定流体４の電位と等しいこと、即ち第６
図ｂにおいてθ＝0゜及びθ＝180゜の点で特性ａと
特性ｂが一致していることである。
ところで上述した電磁流量計では、パイプ１に
溶接した補助電極６，６ａに大電流である出力電
流Ｊを流すため、溶接部分で電圧降下が生じ、測
定誤差の原因となつていた。このことを第７図に
より詳述する。同図において測定電極５の出力電
圧をVM、増幅器７の増幅電圧をV2、補助電極６
への印加電圧をV3、測定電極５の近傍のパイプ
１の電圧をV4とする。増幅器７の利得が１であ
るため、 VM＝V2＝V3 ……(4) となる。つまり出力電圧VMと補助電極６，６ａ
の印加電圧V3とは等しい。このとき増幅器７の
出力電流Ｊは、補助電極６を通つてパイプ１に流
れ込むため、補助電極６とパイプ１の溶接部にお
いて電圧降下が生じる。したがつて電圧V4は、
入力電圧V3よりも前記電圧降下分だけ小さくな
つている。よつて V4＜V3 ……(5) となる。更に、(4)式、(5)式より V4＜VM ……(6) となる。(6)式から理解されるように、パイプ１の
電圧V4は測定電極５の出力電圧VMより小さくな
る結果、誤差が生ずる。これは言うまでもないこ
とながら、測定電極５の出力電圧VMと電圧V4と
が等しくなつてはじめて正確な測定ができるとい
う原理に反するからである。また、上述したのと
同様の現象は、測定電極５ａ側にも生ずることは
勿論である。結局第３図に示す従来技術では、本
来出力電圧VMと電圧V4とを等しくしなければな
らないにもかかわらず、出力電圧VMと印加電圧
V3とを等しくして近似させていたのである。観
点を変えて言えば、前述した第６図ｂの電位分布
曲線ではθ＝0゜、180゜において特性ａと特性ｂが
一致するとしたが、これは補助電極６，６ａの溶
接部分の電圧降下を無視した場合であり、この電
圧降下を考慮すると、従来のライニングレス電磁
流量計では精度よく特性ａ、ｂを一致させること
ができないのである。
溶接した補助電極６，６ａに大電流である出力電
流Ｊを流すため、溶接部分で電圧降下が生じ、測
定誤差の原因となつていた。このことを第７図に
より詳述する。同図において測定電極５の出力電
圧をVM、増幅器７の増幅電圧をV2、補助電極６
への印加電圧をV3、測定電極５の近傍のパイプ
１の電圧をV4とする。増幅器７の利得が１であ
るため、 VM＝V2＝V3 ……(4) となる。つまり出力電圧VMと補助電極６，６ａ
の印加電圧V3とは等しい。このとき増幅器７の
出力電流Ｊは、補助電極６を通つてパイプ１に流
れ込むため、補助電極６とパイプ１の溶接部にお
いて電圧降下が生じる。したがつて電圧V4は、
入力電圧V3よりも前記電圧降下分だけ小さくな
つている。よつて V4＜V3 ……(5) となる。更に、(4)式、(5)式より V4＜VM ……(6) となる。(6)式から理解されるように、パイプ１の
電圧V4は測定電極５の出力電圧VMより小さくな
る結果、誤差が生ずる。これは言うまでもないこ
とながら、測定電極５の出力電圧VMと電圧V4と
が等しくなつてはじめて正確な測定ができるとい
う原理に反するからである。また、上述したのと
同様の現象は、測定電極５ａ側にも生ずることは
勿論である。結局第３図に示す従来技術では、本
来出力電圧VMと電圧V4とを等しくしなければな
らないにもかかわらず、出力電圧VMと印加電圧
V3とを等しくして近似させていたのである。観
点を変えて言えば、前述した第６図ｂの電位分布
曲線ではθ＝0゜、180゜において特性ａと特性ｂが
一致するとしたが、これは補助電極６，６ａの溶
接部分の電圧降下を無視した場合であり、この電
圧降下を考慮すると、従来のライニングレス電磁
流量計では精度よく特性ａ、ｂを一致させること
ができないのである。
本発明は、上記従来技術に鑑み、測定精度のよ
い電磁流量計を提供することを目的とする。かか
る目的を達成する本発明の構成は、被測定流体を
流すための導電性管路と、この導電性管路に磁界
を印加するための磁界発生手段と、前記被測定流
体中に発生する誘導起電力を取り出すための信号
検出手段と、この信号検出手段の近傍に配置され
てこの配置位置における前記導電性管路の電位を
検出する管電位検出手段と、前記信号検出手段と
前記管電位検出手段とにより検出された電圧を受
けて両電圧の差が零となるように前記導電性管路
に所定の電圧を給電することにより少なくとも前
記信号検出手段付近において前記誘導起電力の分
布とほぼ等しい電位分布を前記導電性管路に形成
する給電手段とを有することを特徴とする。
い電磁流量計を提供することを目的とする。かか
る目的を達成する本発明の構成は、被測定流体を
流すための導電性管路と、この導電性管路に磁界
を印加するための磁界発生手段と、前記被測定流
体中に発生する誘導起電力を取り出すための信号
検出手段と、この信号検出手段の近傍に配置され
てこの配置位置における前記導電性管路の電位を
検出する管電位検出手段と、前記信号検出手段と
前記管電位検出手段とにより検出された電圧を受
けて両電圧の差が零となるように前記導電性管路
に所定の電圧を給電することにより少なくとも前
記信号検出手段付近において前記誘導起電力の分
布とほぼ等しい電位分布を前記導電性管路に形成
する給電手段とを有することを特徴とする。
以下本発明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部分には同一番号を付
し重複する説明は省略する。
する。なお従来技術と同一部分には同一番号を付
し重複する説明は省略する。
第８図及び第９図は本発明の第１の実施例を示
す。両図に示すようにパイプ１には、測定電極
５，５ａの近傍で且つこれより管軸方向にずれた
位置に管電位検出電極８，８ａが配置されてお
り、この管電位検出電極８，８ａはその配置位置
における電位、即ち測定電極５，５ａの近傍にお
けるパイプ１の電位V5を検出する。更にパイプ
１には管軸方向に伸びる補助電極６，６ａが備え
られている。増幅器９は、管電位検出電極８で検
出した電圧V5と、測定電極５で検出した出力電
圧VMとを受け、V5とVMとが等しくなるような増
幅電圧V6を補助電極６に印加する。また、増幅
器９ａも同様な動作をする。なお補助電極６，６
ａと増幅器９，９ａにより給電手段が形成されて
いる。
す。両図に示すようにパイプ１には、測定電極
５，５ａの近傍で且つこれより管軸方向にずれた
位置に管電位検出電極８，８ａが配置されてお
り、この管電位検出電極８，８ａはその配置位置
における電位、即ち測定電極５，５ａの近傍にお
けるパイプ１の電位V5を検出する。更にパイプ
１には管軸方向に伸びる補助電極６，６ａが備え
られている。増幅器９は、管電位検出電極８で検
出した電圧V5と、測定電極５で検出した出力電
圧VMとを受け、V5とVMとが等しくなるような増
幅電圧V6を補助電極６に印加する。また、増幅
器９ａも同様な動作をする。なお補助電極６，６
ａと増幅器９，９ａにより給電手段が形成されて
いる。
このように構成した本実施例では、測定電極
５，５ａ及び管電位検出電極８，８ａに電流が流
れずこの部分において電圧降下が生じないため、
補助電極６，６ａに電流が流れてこの部分で電圧
降下が生じているにもかかわらず、測定電極５，
５ａの電圧VMと管電位検出電極８，８ａの電位
V5とは夫々正確に一致する。換言すると、検出
電極８，８ａの電位V5は、測定電極５，５ａの
近傍にあるパイプ１の電位を正確に示し、このパ
イプ１の電位は測定電極５，５ａの電圧VMと等
しくなるのである。このように電圧VMと測定電
極５，５ａ近傍のパイプ１の電位が等しくなるこ
とが、まさしくライニングのない電磁流量計にお
いて正確な測定を行うための条件を満たすことに
なり、測定精度が向上する。なお、補助電極６に
増幅器９から増幅電圧V6を給電する給電点Ａ，
Ｂは、パイプ１の管軸方向に直交し且つ測定電極
５，５ａを含む断面上にある補助電極６上の点に
設けるのが望ましい。簡単に言うと、給電点Ａ，
Ｂ及び測定電極５が第９図において上下方向に一
列に並ぶようにすることが望ましい。このような
ことは補助電極６ａにおける給電点についても同
様に望まれる。このようにする理由は、補助電極
５，５ａにおける溶接抵抗を考慮すると、給電点
ＡとＢとを結ぶ直線に対し電位特性が左右対称に
なるよう企図したからである。ここで本実施例の
特性を第１０図に示す。同図において特性ｃはパ
イプ１に誘起された電位分布を示し、特性ａはラ
イニングを有するタイプにおける被測定流体４の
電位分布である。この図からもわかるように、θ
＝0゜、180゜の点において特性ａと特性ｃは正確に
一致する。
５，５ａ及び管電位検出電極８，８ａに電流が流
れずこの部分において電圧降下が生じないため、
補助電極６，６ａに電流が流れてこの部分で電圧
降下が生じているにもかかわらず、測定電極５，
５ａの電圧VMと管電位検出電極８，８ａの電位
V5とは夫々正確に一致する。換言すると、検出
電極８，８ａの電位V5は、測定電極５，５ａの
近傍にあるパイプ１の電位を正確に示し、このパ
イプ１の電位は測定電極５，５ａの電圧VMと等
しくなるのである。このように電圧VMと測定電
極５，５ａ近傍のパイプ１の電位が等しくなるこ
とが、まさしくライニングのない電磁流量計にお
いて正確な測定を行うための条件を満たすことに
なり、測定精度が向上する。なお、補助電極６に
増幅器９から増幅電圧V6を給電する給電点Ａ，
Ｂは、パイプ１の管軸方向に直交し且つ測定電極
５，５ａを含む断面上にある補助電極６上の点に
設けるのが望ましい。簡単に言うと、給電点Ａ，
Ｂ及び測定電極５が第９図において上下方向に一
列に並ぶようにすることが望ましい。このような
ことは補助電極６ａにおける給電点についても同
様に望まれる。このようにする理由は、補助電極
５，５ａにおける溶接抵抗を考慮すると、給電点
ＡとＢとを結ぶ直線に対し電位特性が左右対称に
なるよう企図したからである。ここで本実施例の
特性を第１０図に示す。同図において特性ｃはパ
イプ１に誘起された電位分布を示し、特性ａはラ
イニングを有するタイプにおける被測定流体４の
電位分布である。この図からもわかるように、θ
＝0゜、180゜の点において特性ａと特性ｃは正確に
一致する。
なお、管電位検出電極８の配置位置は補助電極
６，６ａの間であれば、また管電位検出電極８ａ
の配置位置は補助電極６ａ，６ａの間であれば自
由に選定できるので、実情に合わせて適切な位置
に配置することにより精度を向上させることがで
きる。
６，６ａの間であれば、また管電位検出電極８ａ
の配置位置は補助電極６ａ，６ａの間であれば自
由に選定できるので、実情に合わせて適切な位置
に配置することにより精度を向上させることがで
きる。
第１１図は本発明の第２の実施例を示し、本実
施例では管軸方向に伸びて２分された管電位検出
電極８，８ａ（図では一方のみ示す）が採用され
ており、２分された部分はリード線により接続さ
れている。
施例では管軸方向に伸びて２分された管電位検出
電極８，８ａ（図では一方のみ示す）が採用され
ており、２分された部分はリード線により接続さ
れている。
第１２図は本発明の第３の実施例を示し、本実
施例では、パイプ１が周方向に沿い実効的に導電
率が変化するよう形成されている。このため測定
電極５，５ａの近くは言うまでもなく、この電極
５，５ａから離れた位置においても、パイプ１の
電圧分布と被測定流体４の電位分布がより近似す
る。つまり、第１０図を使つて説明すると、θ＝
0゜、180゜以外の位置において特性ｃが特性ａに近
づくのである。勿論θ＝0゜、180゜の点では両特性
は一致する。したがつて測定精度が更に向上す
る。なおこれと同様な効果を得るには、第１３図
に示す第４の実施例に示す如く、補助電極６，６
ａの厚さを漸次変化させることにより、等価的に
パイプ１の導電率を変化させたのと同じ効果を持
たせて実現することもできる。
施例では、パイプ１が周方向に沿い実効的に導電
率が変化するよう形成されている。このため測定
電極５，５ａの近くは言うまでもなく、この電極
５，５ａから離れた位置においても、パイプ１の
電圧分布と被測定流体４の電位分布がより近似す
る。つまり、第１０図を使つて説明すると、θ＝
0゜、180゜以外の位置において特性ｃが特性ａに近
づくのである。勿論θ＝0゜、180゜の点では両特性
は一致する。したがつて測定精度が更に向上す
る。なおこれと同様な効果を得るには、第１３図
に示す第４の実施例に示す如く、補助電極６，６
ａの厚さを漸次変化させることにより、等価的に
パイプ１の導電率を変化させたのと同じ効果を持
たせて実現することもできる。
第１４図は本発明の第５の実施例を示し、本実
施例では増幅器９′，９a′及び補助電極６′，６
a′が備えられている。そして補助電極６′，６
a′の設置位置において、パイプ１の電位と被測定
流体４の電位が等しくなるように、増幅器９′，
９a′から補助電極６′，６a′に適当な電圧が印加
されるようになつている。したがつて本実施例に
おいても、測定電極５，５ａから離れた位置でパ
イプ１の電圧分布と被測定流体４の電位分布がよ
り近似し、測定精度が向上する。
施例では増幅器９′，９a′及び補助電極６′，６
a′が備えられている。そして補助電極６′，６
a′の設置位置において、パイプ１の電位と被測定
流体４の電位が等しくなるように、増幅器９′，
９a′から補助電極６′，６a′に適当な電圧が印加
されるようになつている。したがつて本実施例に
おいても、測定電極５，５ａから離れた位置でパ
イプ１の電圧分布と被測定流体４の電位分布がよ
り近似し、測定精度が向上する。
なお上述した実施例は、測定電極５，５ａが被
測定流体４に直接接触するタイプの電磁流量計で
あつたが、測定電極がパイプ１に絶縁して取り付
けられ、流量信号を容量結合により取り出す容量
形電極となつている電磁流量計に本発明を適用す
ることもできる。更に信号検出手段としての測定
電極５，５ａは直接接液していなくても、第１５
図に示す如く、パイプ（導電性管路）１の信号検
出電極部分の肉厚を薄くして直接この部分に接続
してもよい。
測定流体４に直接接触するタイプの電磁流量計で
あつたが、測定電極がパイプ１に絶縁して取り付
けられ、流量信号を容量結合により取り出す容量
形電極となつている電磁流量計に本発明を適用す
ることもできる。更に信号検出手段としての測定
電極５，５ａは直接接液していなくても、第１５
図に示す如く、パイプ（導電性管路）１の信号検
出電極部分の肉厚を薄くして直接この部分に接続
してもよい。
以上実施例とともに具体的に説明したように本
発明によれば、信号検出手段と管電位検出手段と
により夫々検出された電圧の差が零となるように
導電性管路に所定の電圧を給電するようにしたの
で、信号検出手段の近傍において導電性管路の電
位分布と被測定流体の電位分布とが一致し、測定
精度が向上する。なおここで付言するに、本発明
はライニングのない電磁流量計に適用することを
前提としているが、ライニングを有するタイプの
ものに適用すれば、ライニングが摩耗したり破れ
たりした場合でも測定を維持することのできるバ
ツクアツプ手段として応用することができる。
発明によれば、信号検出手段と管電位検出手段と
により夫々検出された電圧の差が零となるように
導電性管路に所定の電圧を給電するようにしたの
で、信号検出手段の近傍において導電性管路の電
位分布と被測定流体の電位分布とが一致し、測定
精度が向上する。なおここで付言するに、本発明
はライニングのない電磁流量計に適用することを
前提としているが、ライニングを有するタイプの
ものに適用すれば、ライニングが摩耗したり破れ
たりした場合でも測定を維持することのできるバ
ツクアツプ手段として応用することができる。
第１図はライニングを有する従来の電磁流量計
を示す断面図、第２図はその等価回路を示す回路
図、第３図はライニングを有しない従来の電磁流
量計を示す断面図、第４図はその正面図、第５図
はその等価回路を示す回路図、第６図ａ，ｂはそ
の電位分布を示す特性図、第７図は電極部を抽出
して示す断面図、第８図は本発明の実施例を示す
断面図、第９図はその正面図、第１０図はその電
位分布を示す特性図、第１１図は本発明の第２の
実施例を示す正面図、第１２図ないし第１４図は
夫々本発明の第３ないし第５の実施例を示す断面
図、第１５図は導電性管路に直接接続されるタイ
プの測定電極を示す概略図である。 図面中、１はパイプ（導電性管路）、４は被測
定流体、５，５ａは測定電極、６，６ａ，６′，
６a′は補助電極、７，７ａ，９，９ａ，９′，９
a′は増幅器、８，８ａは管電位検出電極、Ａ，Ｂ
は給電点である。
を示す断面図、第２図はその等価回路を示す回路
図、第３図はライニングを有しない従来の電磁流
量計を示す断面図、第４図はその正面図、第５図
はその等価回路を示す回路図、第６図ａ，ｂはそ
の電位分布を示す特性図、第７図は電極部を抽出
して示す断面図、第８図は本発明の実施例を示す
断面図、第９図はその正面図、第１０図はその電
位分布を示す特性図、第１１図は本発明の第２の
実施例を示す正面図、第１２図ないし第１４図は
夫々本発明の第３ないし第５の実施例を示す断面
図、第１５図は導電性管路に直接接続されるタイ
プの測定電極を示す概略図である。 図面中、１はパイプ（導電性管路）、４は被測
定流体、５，５ａは測定電極、６，６ａ，６′，
６a′は補助電極、７，７ａ，９，９ａ，９′，９
a′は増幅器、８，８ａは管電位検出電極、Ａ，Ｂ
は給電点である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定流体を流すための導電性管路と、この
導電性管路に磁界を印加するための磁界発生手段
と、前記被測定流体中に発生する誘導起電力を取
り出すための信号検出手段と、この信号検出手段
の近傍に配置されてこの配置位置における前記導
電性管路の電位を検出する管電位検出手段と、前
記信号検出手段と前記管電位検出手段とにより
夫々検出された電圧を受けて両電圧の差が零とな
るように前記導電性管路に所定の電圧を給電する
ことにより少なくとも前記信号検出手段付近にお
いて前記誘導起電力の分布とほぼ等しい電位分布
を前記導電性管路に形成する給電手段とを有する
ことを特徴とする電磁流量計。 ２ 前記導電性管路が、その内周面に絶縁材のラ
イニングを内張して形成されてなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電磁流量計。 ３ 前記導電性管路が、周方向に沿い実効的導電
率が変化して形成されてなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電磁流量計。 ４ 前記信号検出手段が、前記導電性管路に直接
接続された測定電極であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の電磁流量計。 ５ 前記信号検出手段が、前記被測定流体に対し
容量的に結合された電極であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の電磁流量計。 ６ 前記給電手段は、前記信号検出手段及び前記
管電位検出手段を間に挾むように前記導電性管路
に電気的に接続されて管軸方向に伸びる一対の補
助電極を具備してなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の電磁流量計。 ７ 前記補助電極が、前記導電性管路に複数対形
成してなることを特徴とする特許請求の範囲第６
項記載の電磁流量計。 ８ 前記導電性管路の管軸方向に直交し且つ前記
信号検出手段を含む断面と交差する前記補助電極
上の点に、前記給電手段より所定の電圧が給電さ
れる給電点を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の電磁流量計。 ９ 前記給電手段は、前記導電性管路に所定の電
圧を給電するための増幅器を具備してなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁流量
計。 １０ 前記管電位検出手段が、前記導電性管路に
電気的に接続されて管軸方向に伸びた管電位検出
電極であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の電磁流量計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57115870A JPS595918A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 電磁流量計 |
| US06/509,799 US4524627A (en) | 1982-07-03 | 1983-06-30 | Electromagnetic flow meter |
| DE19833323798 DE3323798A1 (de) | 1982-07-03 | 1983-07-01 | Elektromagnetische vorrichtung zum messen der stroemung eines fluids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57115870A JPS595918A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595918A JPS595918A (ja) | 1984-01-12 |
| JPH0229171B2 true JPH0229171B2 (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=14673190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57115870A Granted JPS595918A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 電磁流量計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4524627A (ja) |
| JP (1) | JPS595918A (ja) |
| DE (1) | DE3323798A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938073A (en) * | 1988-09-13 | 1990-07-03 | Halliburton Company | Expanded range magnetic flow meter |
| US5263374A (en) * | 1992-01-24 | 1993-11-23 | Marsh-Mcbirney, Inc. | Flowmeter with concentrically arranged electromagnetic field |
| DE10240024B4 (de) * | 2002-08-27 | 2004-12-16 | Krohne Ag | Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät |
| US7587947B1 (en) * | 2009-01-21 | 2009-09-15 | Murray F Feller | Magnetic flow meter with selective electrode positioning |
| CN102292468B (zh) * | 2009-02-04 | 2013-05-29 | 西门子公司 | 具有对测量电极的腐蚀保护的电磁流量计及包含其的方法 |
| JP2015105929A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社東芝 | 電磁流量計 |
| DE102014105837A1 (de) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vorrichtung zum Messen des Durchflusses eines Fluids durch ein Messrohr |
| US11365995B2 (en) * | 2018-09-28 | 2022-06-21 | Georg Fischer Signet Llc | Magnetic flowmeter including auxiliary electrodes upstream and downstream of the pair of measuring electrodes and an adjustable brace |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2733604A (en) * | 1956-02-07 | coulter | ||
| US3411355A (en) * | 1966-06-17 | 1968-11-19 | Vincent J. Cushing | Electromagnetic volumetric flowmeter |
| DE2164106C3 (de) * | 1971-12-23 | 1978-06-29 | Fischer & Porter Gmbh, 3400 Goettingen | Strömungsmesser |
| DE2250992A1 (de) * | 1972-10-18 | 1974-05-02 | Fischer & Porter Gmbh | Kompensationsschaltung fuer die kompensation der transformatorischen stoerspannung eines induktiven stroemungsmessers |
| DE2454469C3 (de) * | 1974-11-16 | 1981-07-23 | Fischer & Porter GmbH, 3400 Göttingen | Induktiver Durchflußmesser |
| SU684312A1 (ru) * | 1977-08-25 | 1979-09-05 | Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения | Электромагнитный расходомер |
| DE2950084C2 (de) * | 1979-12-13 | 1991-01-03 | Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim | Magnetisch-induktiver Durchflußmesser |
-
1982
- 1982-07-03 JP JP57115870A patent/JPS595918A/ja active Granted
-
1983
- 1983-06-30 US US06/509,799 patent/US4524627A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-07-01 DE DE19833323798 patent/DE3323798A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4524627A (en) | 1985-06-25 |
| DE3323798A1 (de) | 1984-01-05 |
| JPS595918A (ja) | 1984-01-12 |
| DE3323798C2 (ja) | 1993-06-03 |
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