JPH0448499Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は流量計に係り、特に被測流体の流れに
対応した回転体の回数をマグネツトカツプリング
を用いて計測部に伝達する流量計に関する。

従来の技術 例えば大容量ガスメータ等においては、被測流
体の流量に対応して回転する回転体の回転を流量
計測処理を行なう計測部に伝達する手段としてマ
グネツトカツプリングが用いられている。このマ
グネツトカツプリングは、被測流体の流量に対応
して回転する回転体を内設した流量計本体と上記
計測部とを液密又は気密に画成する隔壁と、これ
を介して対向配設された一対の磁石を有してな
る。第１の磁石は回転体側に配設され、回転体の
回転と一体的に回転し、また第２の磁石は計測部
側に配設され計測部の入力軸に接続されており、
第１の磁石の回転により磁力を介して連動して回
転し、これにより被測流体をシールしつつ回転体
の回転を計測部へ伝達する構成となつていた。

考案が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の流量計では、マグネツトカ
ツプリングは流量計本体と計測部を画成する隔壁
を介して対向配設された一対の磁石のみよりなる
構成であつたため、被測流体をシールしつつ回転
体の回転を計測部へ伝達する機構としてしか用い
ることができないという問題点があつた。また流
量計の長期使用により計測部内の回転伝達機構が
劣化し入力軸を回転させるのに必要な回転トルク
が経時的に増大することが知られているが、この
回転トルクが増大した場合、第２の磁石は回転し
ずらくなり第１の磁石に対応して回転できなくな
り、両磁石の回転に位相差が生じ正確な流量測定
が行なえなくなる。従来の流量計は、上記回転ト
ルクの増大を知るにはマグネツトカツプリングを
分解して入力軸の回転トルクを測定するしか手段
がなくメンテナンスが面倒であるという問題点が
あつた。更に回転トルクの増大に気がつかず流量
計を使用した場合には、流量測定精度が低下する
と共に流量計の器差性能（耐久性等）が低下する
という問題点があつた。

そこで本考案ではマグネツトカツプリングに回
転検出を行なうピツクアツプを設けることにより
上記問題点を解決した流量計を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 上記問題点を解決するために本考案では、回転
体の被測流体の流量に対応した回転を流量計測を
行なう計測部に伝達するマグネツトカツプリング
を設けてなる流量計において、マグネツトカツプ
リングの磁石の回転検出を行なうピツクアツプを
設けた。上記構成とすることによりマグネツトカ
ツプリング内に設けられた磁石を利用して回転体
の回転検出を行なうことができる。

実施例 第２図に本考案になる流量計の一実施例の縦断
面図を示す。同図に示す流量計１は大容量の被測
流体（例えばガス）の流量測定を行なうものであ
り、大略流量計本体２、マグネツトカツプリング
３、計測部４等により構成されている。流量計本
体２は被測流体が流れる流体流路５内に回転体
（ルーツ）６を有しており、この回転体６はその
軸７を流量計本体２に回転自在に軸支されること
により被測流体の流量に対応して回転するよう構
成されている。この軸７の一端部には歯車８が取
付けられており、この歯車８は減速ギヤ９と噛合
している。従つて回転体６の回転は所定減速比で
減速され、その減速された回転は出力軸１０に伝
達される。また出力軸１０はマグネツトカツプリ
ング３に接続されている。

マグネツトカツプリング３は流量計本体２の表
蓋２ａに取付けられることにより流量計本体２と
計測部４の間に介装されて、流量計本体２と計測
部４を気密に維持しつつ回転体６の回転を計測部
４に伝達するものである。このマグネツトカツプ
リング３を第１図に拡大して示す。同図に示す如
く、マグネツトカツプリング３はケース１１、一
対の磁石１２，１３、主動軸１４、従動軸１５及
びピツクアツプ１６，１７等により構成されてい
る。ケース１１は内部に形成された空間を隔壁１
８により流量計本体側の室１１ａと計測部側の室
１１ｂに気密に画成されている。この隔壁１８は
ケース１１内に嵌入されると共にその下部を固定
リング１９により固定されることによりケース１
１に取付けられている。また流量計本体側の室１
１ａには主動軸１４に取付け固定された筒状の主
動磁石１２（図中梨地で示す）が挿入されてい
る。主動軸１４はその上部を隔壁１８に形成され
た軸受部１８ａに軸承されると共にその下部を隔
壁１８の下部開口を閉塞する支持部材２０に形成
された軸受部２０ａに軸承されている。従つて主
動磁石１２は流量計本体側の室１１ａ内で回転自
在の構成となつている。なお支持部材２０は固定
リング２１により隔壁１８の下部開口に固定され
ており、またその外周に設けられたＯリング２
２，２３は被測流体が計測部側の室１１ｂに侵入
するのを防止している。更に主動軸１４の下端部
には前記した出力軸１０（第２図に示す）が接続
される。

従動磁石１３（図中梨地で示す）は環状形状を
なしており、隔壁１８を介して主動磁石１２と対
向するよう計測部側の室１１ｂ内に設けられてい
る。この従動磁石１３はホルダ２４に取付けられ
ており、またホルダ２４は隔壁１８上部に取付け
られたベアリング２５により回転自在に支承され
ると共にホルダ２４の上部には計測部４の入力軸
（図示せず）が接続される従動軸１５が固定され
ている。更に従動軸１５はケース１１上部に取付
けられたベアリング２６に軸承されている。従つ
て従動磁石１３は計測部側の室１１ｂ内で回転自
在の構成となつている。また主動及び従動磁石１
２，１３は隔壁１８を介して互いに磁力を及ぼし
合うよう構成されているため、主動軸１４の回転
と共に主動磁石１２が回転すると、これに伴い従
動磁石１３も主動磁石１２の回転と同一回転数を
もつて回転する。従つて主動軸１４の回転は従動
軸１５に流量計本体の室１１ａと計測部側の室１
１ｂを気密に維持しつつ伝達される。

ピツクアツプ１６，１７は磁電変換素子（例え
ばホール素子、磁気抵抗効果素子等）であり、磁
界変化に対応して回転検出信号を生成する。第１
のピツクアツプ１６は隔壁１８の主動磁石１２の
磁界が及ぶ位置に主動磁石１２と対向させて設け
られている。また第２のピツクアツプ１６はケー
ス１１の従動磁石１３の磁界が及ぶ位置に従動磁
石１３と対向させて設けられている。各磁石１
２，１３は図中Ｎ，Ｓで示す方向に着磁されてお
り、従つて各ピツクアツプ１６，１７は夫々主動
磁石１２及び従動磁石１３の回転に対応した回転
検出信号を生成する。すなわち本考案になる流量
計１ではマグネツトカツプリング３にピツクアツ
プ１６，１７を設けることにより、マグネツトカ
ツプリング３は主動軸１４の回転を気密に従動軸
１５に伝達する機能に加え、各磁石１２，１３の
回転検出を行なう機能を有する。

計測部４は第２図に示す如く、流量計１の表蓋
２ａに取付けられており、マグネツトカツプリン
グ３の従動軸１４に接続された入力軸の回転によ
り指示部２７が駆動され被測流体の流量に対応し
た表示を行なう構成となつている。この指示部２
７の表示は窓２８を通して読みとることができ
る。

ここで、ふたたび第１図に戻りマグネツトカツ
プリング３に設けられたピツクアツプ１６，１７
について以下更に詳述する。上記したように第１
のピツクアツプ１６は主動磁石１２の、また第２
のピツクアツプ１７は従動磁石１３の回転を夫々
検出し得る。よつて各ピツクアツプ１６，１７が
生成する回転検出信号を比べることにより、両磁
石１２，１３が同一回転数で回転しているかを、
換言すれば主動軸１４と従動軸１５が同一回転数
で回転してるかを判断することができる。前記し
たように流量計を１を長期使用することにより、
計測部４の入力軸の回転トルクが増大することが
知られている。入力軸の回転トルクが増大するに
つれて、これに接続された従動軸１５及び従動磁
石１３は回転負荷が大となり、この負荷が両磁石
１２，１３間に働く磁力の強さを超えた場合、両
磁石１２，１３の回転には位相差が生ずる。この
回転トルクの増大と、両磁石１２，１３間に生ず
る位相差の関係を第３図に示す。同図において矢
印Ａで示すのは被測流体として気体を用いた場合
であり、また矢印Ｂで示すのは被測流体として液
体を用いた場合である。同図に示す如く位相差と
回転トルクは比例関係にあり、従つて位相差を知
ることにより回転トルクの大きさを知ることがで
きる。また一般に回転トルクが所定値（例えば第
３図では350ｇ−cm。図中破線で示す。なおこの
値は被測流体の種類、性質により変動する。）を
超えると器差性能が低下し測定精度が所定許容範
囲を越えてしまうことが知られている。よつて回
転トルクが上記所定値となる位相差を知得してお
き、各磁石１２，１３の位相差がその値となつた
際警告を発するよう流量計を構成すれば、流量計
を分解することなく回転トルクの増大を知り得、
器差性能の低下及び測定精度の低下を防止するこ
とができる。

上記両磁石１２，１３の回転位相差はピツクア
ツプ１６，１７を用いて検知することができる。
この構成を第４図に示す。同図に示す如く各ピツ
クアツプ１６，１７は増幅器２９を経て位相比較
制御回路３０に接続されており、また位相比較制
御回路３０はアラーム３１に接続されている。各
ピツクアツプ１６，１７は夫々主動磁石１２及び
従動磁石１３の回転を同時に検出して回転検出信
号を生成する。この回転検出信号は増幅器２９に
より夫々別個に増幅されて位相比較制御回路３０
に供給される。位相比較制御回路３０は各ピツク
アツプ１６，１７より別個供給される回転検出信
号の位相を比べその位相差を演算する。すなわ
ち、例えば第５図に示すように、ピツクアツプ１
６よりの回転検出信号（第５図Ａに示す）とピツ
クアツプ１７よりの回転検出信号（第５図Ｂに示
す）を比べその位相差（図中矢印ｔで示す）を演
算する。更に位相比較制御回路３０は上記位相差
ｔの値が、第３図に示す回転トルクの所定値（器
差性能が低下し、測定精度が所定許容範囲を越え
る値）に対応する位相差以上となつた時、アラー
ム３１に対し起動信号を供給し、アラーム３１
（例えばアラームランプ）はこれに応じて点燈し
測定者に回転トルクが大となつたことを知らせ
る。従つて測定者はアラーム３１により回転トル
クの増大を知り、器差性能が低下する前に、また
測定精度が許容範囲を越える前に流量計１のメン
テナンスを行なうことができる。これにより、流
量計１は器差性能が低下することなく、常に高精
度の流量計測を行なうことができる。

また第６図にピツクアツプ１６ひとつのみ使用
して、これに増幅器３２、カウンタ３３、演算回
路３４、表示器３５を接続することによりマグネ
ツトカツプリング３の主動磁石１２の回転を利用
して、これより被測流体の流量を検出する構成を
示す。第６図に示す構成では、ピツクアツプ１６
で生成された回転検出信号は増幅器３２で増幅さ
れた後、カウンタ３３で計数される。この回転体
６（第１図に示す）の回転に対応した計数信号は
演算回路３４に供給され、ここで換算処理されて
流量信号が生成される。この流量信号は表示器３
５に供給され、ここに被測流体の流量が表示され
る。これにより従来の計測部４の流量表示に加
え、演算回路３４をはじめとする別手段により演
算処理された流量表示が得られるため、特に測定
の信頼性を要求される被測流体の流量測定におい
て利益がある。すなわち両表示値の差を見ること
により、計測部４或はピツクアツプ１６より表示
器３５に到るまでの種々の回路３２〜３４の故
障、不具合等を早期に発見することができ流量計
１の信頼性を向上させることができる。

考案の効果 上述の如く本考案なる流量計によれば、マグネ
ツトカツプリングを設けてなる流量計において、
マグネツトカツプリングの磁石の回転検出を行な
うピツクアツプを設けることにより、ピツクアツ
プが生成する回転検出信号より被測流体の流量を
知ることができ、またこの流量値を計測部で処理
された流量値と比べることにより流量計の故障等
を早期に発見でき流量計の信頼性を向上させるこ
とができ、更にピツクアツプをマグネツトカツプ
リング内の各磁石の回転を夫々別個に検出できる
ように取付けることにより、各磁石の回転におけ
る位相差を知ることができ、これより計測部の回
転トルクの増大を推定することができるため、器
差性能が低下する前に、また流量測定精度が著し
く劣化する前に流量計のメンテナンスを行なうこ
とが可能となり、これによつても流量計の信頼性
を向上させることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる流量計の一実施例に設け
られるマグネツトカツプリングを拡大して示す縦
断面図、第２図は本考案になる流量計の縦断面
図、第３図は計測部における回転トルクの増大と
主動及び従動磁石の回転に生ずる位相差との関係
を説明するための図、第４図はピツクアツプを用
いて計測部の回転トルクの増大を知る構成の一例
を示すブロツク図、第５図は主動磁石と従動磁石
間に生じた位相差の一例を示す図、第６図はピツ
クアツプを用いてマグネツトカツプリングの磁石
の回転を利用して被測流体の流量計測を行なう構
成の一例を示すブロツク図である。 １……流量計、２……流量計本体、３……マグ
ネツトカツプリング、４……計測部、６……回転
体、１１……ケース、１２……主動磁石、１３…
…従動磁石、１４……主動軸、１５……従動軸、
１６，１７……ピツクアツプ、１８……隔壁、２
９，３２……増幅器、３０……位相比較制御回
路、３１……アラーム、３３……カウンタ、３４
……演算回路、３５……表示器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転体の被測流体の流量に対応した回転を流量
   計測を行なう計測部に伝達するマグネツトカツプ
   リングを設けてなる流量計において、該マグネツ
   トカツプリングの磁石の回転検出を行なうピツク
   アツプを設けてなる流量計。