JPH04340420A - 流量信号発信器つき面積式流量計 - Google Patents
流量信号発信器つき面積式流量計Info
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- JPH04340420A JPH04340420A JP14061291A JP14061291A JPH04340420A JP H04340420 A JPH04340420 A JP H04340420A JP 14061291 A JP14061291 A JP 14061291A JP 14061291 A JP14061291 A JP 14061291A JP H04340420 A JPH04340420 A JP H04340420A
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は面積式流量計すなわち浮
遊式流量計において、遠隔測定や自動記録などのために
流量信号を発信させる機構を設けたものである。
遊式流量計において、遠隔測定や自動記録などのために
流量信号を発信させる機構を設けたものである。
【０００２】
【従来の技術】面積式流量計は信頼性、精度が高く、さ
らに流体を目視可能であるため今日広く用いられている
。しかし自動記録や遠隔測定のために流量の信号を発生
させようとするとセンサの結合が容易ではなく、決定的
なものがないのが現状であった。すなわちフロートの動
きを光学的に検出するもの、差動変圧器の鉄芯をフロー
トに結合してその位置を検出するもの等があるが、いず
れも構造が複雑であったり、光学的なものは不透明流体
には適用できないなど問題があった。そこで本発明者等
は先に磁気的方法による比較的簡単な構造の流量信号発
信器を開発した（特願平２−２１５４６６）。
らに流体を目視可能であるため今日広く用いられている
。しかし自動記録や遠隔測定のために流量の信号を発生
させようとするとセンサの結合が容易ではなく、決定的
なものがないのが現状であった。すなわちフロートの動
きを光学的に検出するもの、差動変圧器の鉄芯をフロー
トに結合してその位置を検出するもの等があるが、いず
れも構造が複雑であったり、光学的なものは不透明流体
には適用できないなど問題があった。そこで本発明者等
は先に磁気的方法による比較的簡単な構造の流量信号発
信器を開発した（特願平２−２１５４６６）。
【０００３】図２はこれの原理図で面積式流量計の本体
部分であるテーパ管１の部分のみを示している。すなわ
ちフロート２の測定移動範囲と見合う長さの検出コイル
１０を非磁性絶縁体のテーパ管１に巻回すると共に、こ
の検出コイル１０の両端に近接させて互いに相反する方
向の磁束を発生する一対の励磁コイル２０ａ、２０ｂを
巻回する。端子４ａ、４ｂより励磁コイルに交流電流を
通じると各励磁コイルの磁束は図２のＡ、Ｂのごとくな
る（紙面に平行な面のみ図示、フロート２による磁束の
変化は書いてない）。したがって各励磁コイル２０ａ、
２０ｂの巻数が同じで検出コイル１０が両励磁コイルの
ちょうど中央にあればＡ、Ｂの磁束の起電力は相殺され
て端子３ａ，３ｂ間には電圧は生じない。
部分であるテーパ管１の部分のみを示している。すなわ
ちフロート２の測定移動範囲と見合う長さの検出コイル
１０を非磁性絶縁体のテーパ管１に巻回すると共に、こ
の検出コイル１０の両端に近接させて互いに相反する方
向の磁束を発生する一対の励磁コイル２０ａ、２０ｂを
巻回する。端子４ａ、４ｂより励磁コイルに交流電流を
通じると各励磁コイルの磁束は図２のＡ、Ｂのごとくな
る（紙面に平行な面のみ図示、フロート２による磁束の
変化は書いてない）。したがって各励磁コイル２０ａ、
２０ｂの巻数が同じで検出コイル１０が両励磁コイルの
ちょうど中央にあればＡ、Ｂの磁束の起電力は相殺され
て端子３ａ，３ｂ間には電圧は生じない。
【０００４】ここでフロート２が金属製であると、これ
に渦電流が流れ、これによってフロート近傍の磁束の位
相に遅れが生じる。磁束を時間で微分したものが検出コ
イルの起電力であるから、起電力の位相も磁束の位相と
並行して変化する。ところが磁束密度は励磁コイル２０
ａ、２０ｂに近いほど大であるから検出コイル両端部に
近いところにフロート２がある程渦電流は大で起電力の
位相の遅れも大になる。逆に両励磁コイル間隔のちょう
ど中間の磁束のない所にフロートがあっても影響がない
ことになる。
に渦電流が流れ、これによってフロート近傍の磁束の位
相に遅れが生じる。磁束を時間で微分したものが検出コ
イルの起電力であるから、起電力の位相も磁束の位相と
並行して変化する。ところが磁束密度は励磁コイル２０
ａ、２０ｂに近いほど大であるから検出コイル両端部に
近いところにフロート２がある程渦電流は大で起電力の
位相の遅れも大になる。逆に両励磁コイル間隔のちょう
ど中間の磁束のない所にフロートがあっても影響がない
ことになる。
【０００５】すなわち、励磁電流を基準とした検出コイ
ルの電圧の位相の変化によりフロートの位置の検出がで
きることになる。それぞれの励磁コイル２０ａ、２０ｂ
の磁束の向きと検出コイル１０の巻線方向との関係は逆
になっているから、検出コイルの起電力の極性によって
フロート２が中央よりどちら方向にずれているかもわか
る。
ルの電圧の位相の変化によりフロートの位置の検出がで
きることになる。それぞれの励磁コイル２０ａ、２０ｂ
の磁束の向きと検出コイル１０の巻線方向との関係は逆
になっているから、検出コイルの起電力の極性によって
フロート２が中央よりどちら方向にずれているかもわか
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この流量信号発信器は
構造が簡単で機械的運動部分を有さず高精度の測定がで
き、従来のものに比べれば画期的なものである。しかし
ながら、検出コイルがテーパ管外面を被ってしまうので
フロートの目視ができず、通常の目視用の面積式流量計
として兼用させることはできない。またテーパ管を取り
外して流量計を分解清掃するさい、コイルが一体になっ
ているため一緒に取り外さねばならず、やゝ面倒である
という問題もある。
構造が簡単で機械的運動部分を有さず高精度の測定がで
き、従来のものに比べれば画期的なものである。しかし
ながら、検出コイルがテーパ管外面を被ってしまうので
フロートの目視ができず、通常の目視用の面積式流量計
として兼用させることはできない。またテーパ管を取り
外して流量計を分解清掃するさい、コイルが一体になっ
ているため一緒に取り外さねばならず、やゝ面倒である
という問題もある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するものであって、フロートの少なくとも一部分が金
属製である面積式流量計において、少なくともフロート
の測定移動範囲の長さに亘って巻回した検出コイルをテ
ーパ管に隣接して平行に設け、フロートの測定移動範囲
の長さよりも相互の距離を隔てて位置する一対の互いに
相反する方向の磁束を発生する励磁コイルをテーパ管に
隣接して平行に、かつ前記検出コイルとの間に磁気遮蔽
を介して設けることを特徴とする流量信号発信器つき面
積式流量計である。
決するものであって、フロートの少なくとも一部分が金
属製である面積式流量計において、少なくともフロート
の測定移動範囲の長さに亘って巻回した検出コイルをテ
ーパ管に隣接して平行に設け、フロートの測定移動範囲
の長さよりも相互の距離を隔てて位置する一対の互いに
相反する方向の磁束を発生する励磁コイルをテーパ管に
隣接して平行に、かつ前記検出コイルとの間に磁気遮蔽
を介して設けることを特徴とする流量信号発信器つき面
積式流量計である。
【０００８】
【作用】本発明のおいては、少なくともフロートの測定
移動範囲の長さに亘って巻回した検出コイルを用いるが
、従前の装置と異なりこれにテーパ管を貫通させずテー
パ管に隣接して平行に設ける。これにより流量計の目盛
り部分がコイルによって見えなくなることはなくなる。 一対の励磁コイルをフロートの測定移動範囲の長さより
も相互に距離を隔てて設ける。しかし従前の装置のよう
に検出コイルと同軸にするのではなく、検出コイルとは
別個に、しかも検出コイルとの間に磁気遮蔽を介してテ
ーパ管に平行に設ける。
移動範囲の長さに亘って巻回した検出コイルを用いるが
、従前の装置と異なりこれにテーパ管を貫通させずテー
パ管に隣接して平行に設ける。これにより流量計の目盛
り部分がコイルによって見えなくなることはなくなる。 一対の励磁コイルをフロートの測定移動範囲の長さより
も相互に距離を隔てて設ける。しかし従前の装置のよう
に検出コイルと同軸にするのではなく、検出コイルとは
別個に、しかも検出コイルとの間に磁気遮蔽を介してテ
ーパ管に平行に設ける。
【０００９】２個の励磁コイルは巻線方向または結線方
向を定めることにより、互いに相反する方向に磁束を発
生するようになっているので図２で示した場合と同様に
、２個の励磁コイルの中間位置を境にして逆向きの磁束
を生ずる。そして、各コイルはフロートの測定移動範囲
の長さよりも相互の距離を隔てているので、この間にお
いて中間位置より端部に行く程順次磁束密度が大きくな
る。
向を定めることにより、互いに相反する方向に磁束を発
生するようになっているので図２で示した場合と同様に
、２個の励磁コイルの中間位置を境にして逆向きの磁束
を生ずる。そして、各コイルはフロートの測定移動範囲
の長さよりも相互の距離を隔てているので、この間にお
いて中間位置より端部に行く程順次磁束密度が大きくな
る。
【００１０】フロートは少なくとも一部分が金属製であ
るため交流磁束により渦電流が発生し、励磁コイルによ
る磁束に遅れを生じさせる。本発明においては図２の場
合と異なり励磁コイルの中心軸から離れた位置にテーパ
管があるため、この部分の磁束は弱くはなるが本質的に
は変わらない。そして先に従前の装置について述べたの
と同様に検出コイル起電力の位相によりフロートの位置
がわかる。また、フロートがいずれかの励磁コイルに近
づく程両励磁コイルによる磁束の不平衡が大きくなって
、検出コイルの出力電圧も大きくなるのでこれによって
もフロートの位置を検出できる。
るため交流磁束により渦電流が発生し、励磁コイルによ
る磁束に遅れを生じさせる。本発明においては図２の場
合と異なり励磁コイルの中心軸から離れた位置にテーパ
管があるため、この部分の磁束は弱くはなるが本質的に
は変わらない。そして先に従前の装置について述べたの
と同様に検出コイル起電力の位相によりフロートの位置
がわかる。また、フロートがいずれかの励磁コイルに近
づく程両励磁コイルによる磁束の不平衡が大きくなって
、検出コイルの出力電圧も大きくなるのでこれによって
もフロートの位置を検出できる。
【００１１】ところで、本発明においてはテーパ管が検
出コイルの内部にないのでテーパ管は検出コイルを通る
磁束の一部分を占めるに過ぎず、テーパ管部分の磁束の
検出感度は相対的に小さくなる。したがって励磁コイル
の磁束が直接検出コイルに入るとフロートによる磁束の
遅れを検出するのは困難になる。そこで励磁コイルと検
出コイルとの間に磁気遮蔽を設け、検出コイルに入る磁
束の中でのテーパ管部分の磁束の比率を大きくする。
出コイルの内部にないのでテーパ管は検出コイルを通る
磁束の一部分を占めるに過ぎず、テーパ管部分の磁束の
検出感度は相対的に小さくなる。したがって励磁コイル
の磁束が直接検出コイルに入るとフロートによる磁束の
遅れを検出するのは困難になる。そこで励磁コイルと検
出コイルとの間に磁気遮蔽を設け、検出コイルに入る磁
束の中でのテーパ管部分の磁束の比率を大きくする。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の流量信号発信器つき面積式流
量計の実施例を示す斜め背面から見た斜視図であって、
流量計はテーパ管１の部分のみを示しており、フロート
２はステンレス鋼製である。 テーパ管１に隣接して
平行に検出コイル１０が設けられており、また励磁コイ
ル２０ａ、２０ｂがやはりテーパ管に隣接して平行に設
けられている。また検出コイル１０と励磁コイル２０ａ
，２０ｂとの間には軟鋼板などによる磁気遮蔽５が設け
られている。磁気遮蔽は図１では検出コイルと励磁コイ
ルの間のみにあるが、テーパ管に向いた側以外、つまり
背面、側面にも適宜設けることもある。
量計の実施例を示す斜め背面から見た斜視図であって、
流量計はテーパ管１の部分のみを示しており、フロート
２はステンレス鋼製である。 テーパ管１に隣接して
平行に検出コイル１０が設けられており、また励磁コイ
ル２０ａ、２０ｂがやはりテーパ管に隣接して平行に設
けられている。また検出コイル１０と励磁コイル２０ａ
，２０ｂとの間には軟鋼板などによる磁気遮蔽５が設け
られている。磁気遮蔽は図１では検出コイルと励磁コイ
ルの間のみにあるが、テーパ管に向いた側以外、つまり
背面、側面にも適宜設けることもある。
【００１３】検出コイル１０の長さはフロート２の測定
移動範囲よりやゝ長く、たとえば２０ｍｍ程度長くする
のが両端での精度確保上好ましい。検出コイル、励磁コ
イルはフェノール樹脂、アクリル樹脂等のボビンに巻か
れるが、たとえば検出コイルは長さが１００ｍｍのとき
巻回数３００回、励磁コイル２０ａ，２０ｂはそれぞれ
長さ１０ｍｍで巻回数１５０回である。２つの励磁コイ
ル相互の間隔はたとえば検出コイルの長さが１００ｍｍ
のとき１２０ｍｍといった値にする。
移動範囲よりやゝ長く、たとえば２０ｍｍ程度長くする
のが両端での精度確保上好ましい。検出コイル、励磁コ
イルはフェノール樹脂、アクリル樹脂等のボビンに巻か
れるが、たとえば検出コイルは長さが１００ｍｍのとき
巻回数３００回、励磁コイル２０ａ，２０ｂはそれぞれ
長さ１０ｍｍで巻回数１５０回である。２つの励磁コイ
ル相互の間隔はたとえば検出コイルの長さが１００ｍｍ
のとき１２０ｍｍといった値にする。
【００１４】本発明の流量信号発信器からの信号を処理
して流量値を求める回路の一例を図３に示す。電源７は
たとえば２ｋＨｚの正弦波発振器を用い、シャント抵抗
８を経て励磁コイル２０ａ、２０ｂに接続される。検出
コイル１０からの電圧信号はアンプ３１で増幅され、一
方前記シャント抵抗８からは励磁電流の波形が取り出さ
れ、アンプ３２で増幅される。これらそれぞれの出力は
それぞれスライス回路３３、３４に入りプラス側の一定
電圧までの出力にする。すなわち半波の正弦波の上の方
が切りとられるから正の矩形波になる。
して流量値を求める回路の一例を図３に示す。電源７は
たとえば２ｋＨｚの正弦波発振器を用い、シャント抵抗
８を経て励磁コイル２０ａ、２０ｂに接続される。検出
コイル１０からの電圧信号はアンプ３１で増幅され、一
方前記シャント抵抗８からは励磁電流の波形が取り出さ
れ、アンプ３２で増幅される。これらそれぞれの出力は
それぞれスライス回路３３、３４に入りプラス側の一定
電圧までの出力にする。すなわち半波の正弦波の上の方
が切りとられるから正の矩形波になる。
【００１５】この両方の矩形波をフリップフロップ回路
３５に入力すると励磁コイル電流波形と検出コイル電圧
波形の位相差と同じ幅のパルスを取り出せる。これをパ
ルス幅−電圧変換回路３６に入れればパルスの幅に比例
した電圧を出力として取り出せる。すなわち励磁コイル
の電流と検出コイルの電圧の位相差に比例した出力電圧
が得られる。
３５に入力すると励磁コイル電流波形と検出コイル電圧
波形の位相差と同じ幅のパルスを取り出せる。これをパ
ルス幅−電圧変換回路３６に入れればパルスの幅に比例
した電圧を出力として取り出せる。すなわち励磁コイル
の電流と検出コイルの電圧の位相差に比例した出力電圧
が得られる。
【００１６】以上は励磁コイルの電流位相を検出コイル
の電圧位相と比較する方法を述べたが、励磁コイルの端
子電圧の位相も漏洩リアクタンス、コイル抵抗のため電
流位相の変化に伴って変わる。すなわち同じ磁束が検出
コイルの起電力と励磁コイルの逆起電力を発生している
のでこの間の位相差は本来ないが、励磁電流による電圧
降下のため励磁コイルの端子電圧は位相が変化する。し
たがって励磁コイルの端子電圧位相を検出コイルの電圧
位相と比較しても測定は可能である。
の電圧位相と比較する方法を述べたが、励磁コイルの端
子電圧の位相も漏洩リアクタンス、コイル抵抗のため電
流位相の変化に伴って変わる。すなわち同じ磁束が検出
コイルの起電力と励磁コイルの逆起電力を発生している
のでこの間の位相差は本来ないが、励磁電流による電圧
降下のため励磁コイルの端子電圧は位相が変化する。し
たがって励磁コイルの端子電圧位相を検出コイルの電圧
位相と比較しても測定は可能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明においては検出コイルと励磁コイ
ルとを設けた流量信号発信器つき面積式流量形において
、テーパ管がこれらコイルを貫通する従前の装置に換え
てコイルをテーパ管に沿って平行に設けるようにしたの
で、目視による流量の直読が可能になった。また流量形
を分解清掃するのもコイルを取り外す必要がないので容
易になった。
ルとを設けた流量信号発信器つき面積式流量形において
、テーパ管がこれらコイルを貫通する従前の装置に換え
てコイルをテーパ管に沿って平行に設けるようにしたの
で、目視による流量の直読が可能になった。また流量形
を分解清掃するのもコイルを取り外す必要がないので容
易になった。
【図１】本発明の流量信号発信器つき面積式流量計の実
施例の要部を示す斜視図
施例の要部を示す斜視図
【図２】従前の流量信号発信器つき面積式流量計の説明
図
図
【図３】本発明流量計の流量信号発信器の信号により流
量を測定するための回路の例を示す図
量を測定するための回路の例を示す図
Claims (1)
- 【請求項１】 フロートの少なくとも一部分が金属製
である面積式流量計において、少なくともフロートの測
定移動範囲の長さに亘って巻回した検出コイルをテーパ
管に隣接して平行に設け、フロートの測定移動範囲の長
さよりも相互の距離を隔てて位置する一対の互いに相反
する方向の磁束を発生する励磁コイルをテーパ管に隣接
して平行に、かつ前記検出コイルとの間に磁気遮蔽を介
して設けることを特徴とする流量信号発信器つき面積式
流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14061291A JPH0733971B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 流量信号発信器つき面積式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14061291A JPH0733971B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 流量信号発信器つき面積式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340420A true JPH04340420A (ja) | 1992-11-26 |
| JPH0733971B2 JPH0733971B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=15272759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14061291A Expired - Fee Related JPH0733971B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 流量信号発信器つき面積式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733971B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP14061291A patent/JPH0733971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733971B2 (ja) | 1995-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |