JPH08271302A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極収納部内での結露を防止し、電極と測定
管との間の電気的絶縁を良好に確保する。 【構成】 電極４の外端部を絶縁キャップ３１によって
覆う。絶縁キャップ３１の前端をライニング材３の延長
部３Ａに圧縮コイルばね３０によって押し付け、延長部
３Ａと絶縁キャップ３１との間をシールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定管内を流れる導電
性流体の流量を電気的に測定する電磁流量計に関し、さ
らに詳しくは結露による測定管と電極間の電気的絶縁劣
化を防止するための電極シール構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電磁流量計の使用アプリケーションとし
ては様々なものが考えられるが、たとえばビルの空調の
ための冷却水循環用配管をビル内に縦横に埋設したもの
において、この冷却水の水量を電磁流量計で測定する場
合がある。このような場合、冷却水の温度はビル内の外
気温度に比べて低いので、電磁流量計の測定管付近の温
度は低くなる。一方、電磁流量計の外気と接する部分は
外気温度に近くなる。そのため、電磁流量計内部、特に
電極付近での結露が問題となる。すなわち、電磁流量計
内に侵入した外気が電極収納部内において、冷えた測定
管や電極あるいは電極を測定管に圧接するばねなどに触
れると、外気中に含まれている水分が過飽和状態となっ
て結露し、測定管や電極に付着する。その結果、測定管
と電極との距離が実質的に短縮して測定管と電極との間
の絶縁抵抗を低下させる。もともと、電磁誘導現象によ
って発生する電流は微弱電流であるために電極と測定管
との間の絶縁抵抗が低下すると、出力が低下し流量を正
確に測定することができなくなる。また、最悪の場合、
測定管と電極が短絡してしまうこともある。

【０００３】そこで、従来はこのような問題を解決する
方法として、電極を絶縁キャップによって覆い、電極と
測定管との間の絶縁を確保したり、電極収納部を覆うば
ね受け部材の内面に絶縁塗装を施すことにより電極と測
定管との間の絶縁を確保したり、あるいはまた図７に示
すように外気自体が電極収納部内に侵入するのを防止す
るようにしている。ここで、１は測定管、２はケース、
３は測定管１の内周面を覆うライニング材、４は電極、
５は電極４を取り囲む電極収納部としてのボス部、７は
リード線、８はパッキン、９はカバー、１０は圧着端子
である。カバー９はボス部５の開口部５ａにＯリング１
１を介して螺合されることによりボス部５を気密に閉塞
し、外気がボス部５内に侵入するのを防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法においては何れも問題があった。すなわ
ち、絶縁キャップによる絶縁確保および絶縁塗装による
絶縁確保は、何れも電極収納部内への外気の侵入を防止
するものではないので、結露の発生を完全に防止するこ
とができず、また電極をシールしていないので電極と測
定管との間の絶縁を確保することが難しい。

【０００５】一方、図７に示した電極収納部のシール構
造においては、外気自体の侵入を防止することができる
ものの、構造的に問題がある。すなわち、ボス部５に形
成した孔１２にリード線７を挿通する必要があるため、
そのための作業が面倒である。特に、孔１２を斜めに形
成する必要があるので、その加工も面倒であり、ボス部
５の肉厚が薄いと孔１２を斜めに形成することができ
ず、厚肉のボス部を形成する必要がある。

【０００６】したがって、本発明は上記した従来の問題
点に鑑みてなれたもので、その目的とするところは、簡
単な構造で電極を確実にシールすることができ、電極と
測定管との間の電気的絶縁を良好に確保し得るようにし
た電磁流量計を提供することにある。また、本発明の目
的とするところは、簡単な構造で電極収納部内への外気
の侵入を確実に防止することができ、電極収納部内での
結露を防止し、電極と測定管との間の電気的絶縁を良好
に確保し得るようにした電磁流量計を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、外周面に電極取付孔を取り囲む電極収納部
が設けられ、内周面および前記電極取付孔の周面がライ
ニング材によって覆われた測定管と、前記電極取付孔に
設けられた電極と、前記電極収納部内に弾装され電極を
測定管に圧接するばねと、前記電極収納部を閉塞すると
ともに前記電極の後端を外部に突出させる貫通孔を有す
るばね受け部材と、前記電極に嵌装され電極を測定管お
よびばねから電気的に絶縁する絶縁キャップとを備え、
前記ライニング材に前記電極収納部の内底部を覆う延長
部を設け、この延長部と前記絶縁キャップの前端部との
間をシールしたことを特徴とする。また、本発明は、外
周面に電極取付孔を取り囲む電極収納部が設けられ、内
周面および前記電極取付孔の周面がライニング材によっ
て覆われた測定管と、前記電極取付孔に設けられた電極
と、前記電極収納部内に弾装され電極を測定管に圧接す
るばねと、前記電極収納部を閉塞するとともに前記電極
の後端を外部に突出させる貫通孔を有するばね受け部材
と、前記電極に嵌装され電極を測定管およびばねから電
気的に絶縁する絶縁キャップとを備え、前記ライニング
材に前記電極収納部の内底部を覆う延長部を設け、この
延長部と前記ばね受け部材の前端との間をシールすると
もとに、ばね受け部材の貫通孔と電極との隙間をシール
したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明において、絶縁キャップは電極を覆うと
ともに、ライニング材の延長部は電極収納部の内底部を
覆い、電極と測定管とを電気的に絶縁する。絶縁キャッ
プの前端部とライニング材の延長部との間はシールされ
ているので、電極収納部内で結露が発生しても水滴が絶
縁キャップの内側に入り込まない。ばね受け部材とライ
ニング材の延長部との間はシールされているので、電極
収納部とばね受け部材との隙間から外気が電極収納部内
に侵入しない。ばね受け部材の貫通孔と電極との隙間は
シールされているので、外気が電極収納部内に侵入しな
い。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の発明に係る電磁流量計の
一実施例を示す正面図、図２は同電磁流量計の半断面図
である。なお、従来技術で説明した構成部品と同一のも
のに対しては同一符号をもって示し、その説明を省略す
る。これらの図において、電磁流量計２０は、ステンレ
ス等の非磁性材によって形成され両端に配管接続用フラ
ンジ１ａ，１ｂを一体に有する測定管１を備えている。
この測定管１の外壁には被測定流体２２の流れ方向、す
なわち測定管１の軸線と直交する磁束φを形成する一対
の励磁コイル２３が上下に対向するように配設されてい
る。励磁コイル２３は、磁気回路を形成するインナ−コ
ア２４とアウターコア２５との間にあってコア２６に巻
回されている。

【００１０】また、測定管１における両側面の軸線方向
中央には、励磁コイル２３による磁束φと直交する方向
に軸線をもつ一対の電極４が貫通して設けられており、
その内端が測定管１内に臨み接液面を形成している。こ
のため、電極４と励磁コイル２３は測定管１の周方向に
９０°位相がずれている。また、測定管１の内周面、電
極４が取り付けられる電極取付孔２７の内周面および両
端面には電気的絶縁性と耐食性をもたせるために弗素樹
脂、ネオプレン等のライニング材３が施されている。さ
らに、測定管１の外周面には電極４を収納する電極収納
部２８が設けられている。電極収納部２８は、前記電極
取付孔２７に連通する凹陥部からなり、その内底部が測
定管１のシール性を高めるために前記ライニング材３の
延長部３Ａによって覆われている。

【００１１】前記電極４はフランジ部４ａを一体に有
し、このフランジ部４ａより前端部が前記電極取付孔２
７に嵌合され、フランジ部４ａを含む後端部が筒状体に
形成された絶縁キャップ３１によって覆われている。フ
ランジ部４ａは、前記電極収納部２８の内底面を覆うラ
イニング材３の延長部３ＡにＯリング２９を介して密接
され、かつ電極収納部２８内に弾装された圧縮コイルば
ね３０によって圧接されている。また、この圧縮コイル
ばね３０は前記絶縁キャップ３１の前端を延長部３Ａに
押し付けている。前記電極収納部２８の開口部は、前記
圧縮コイルばね３０のばね受け部材３２によって閉塞さ
れている。ばね受け部材３２は、筒状体に形成されて外
周面に雄ねじが形成されており、この雄ねじ部が電極収
納部２８の内周面に形成された雌ねじに螺合している。

【００１２】前記電極４の後端は、ばね受け部材３２に
設けられた貫通孔３３から電極収納部２８の外部に突出
され、その突出端に信号用のリード線７の一端に取り付
けられた圧着端子１０が止めねじ３４によって固定され
ている。リード線７の他端側は、励磁コイル２３のリー
ド線３５とともに上方に導かれ、前記測定管１を覆うケ
ース２のネック部２Ａ上に設置された変換器３６に接続
されている。

【００１３】前記ケース２は、円筒状に形成されて測定
管１、電極４、励磁コイル２３等を保護している。ケー
ス２には筒状の電極取出部３８が各電極４に対応して一
体に突設されており、その開口部は通常蓋体３９によっ
て気密に閉塞されている。この蓋体３９と前記ばね受け
部材３２を取り外すと、ケース外部から電極４の着脱を
簡単に行うことができるようになっている。

【００１４】このような構造からなる電磁流量計２０に
おいて、励磁コイル２３に通電してこれを励磁すると、
測定管１内を流れる被測定流体２２を横切ってその流れ
と直交する磁界が発生する。磁界が発生すると、電磁誘
導現象により磁界の方向と流れの方向の双方に対して直
交する方向に流速に比例した起電力が流体中に発生し、
これを一対の電極４によって取り出し、増幅して信号処
理した後記録したり、指示計器に伝送することで被測定
流体２２の流量や平均流速を測定したり流量の定値制御
を行う。

【００１５】ここで、本発明にあっては、電極４を覆う
絶縁キャップ３１の前端を圧縮コイルばね３０によって
ライニング材３の延長部３Ａに押し付けることにより絶
縁キャップ３１の内部をシールしているので、貫通孔３
３から電極収納部２８内に侵入した外気が冷えた測定管
１、圧縮コイルばね３０、絶縁キャップ３１もしくはば
ね受け部材３２に触れて外気中の水分が結露しても、そ
の水滴が絶縁キャップ３１の前端と延長部３Ａとの間か
らキャップ内に侵入することがない。したがって、測定
管１と電極４との間の絶縁が結露の発生によって低下せ
ず、起電力を確実に検出することができる。また、本発
明においては、単に絶縁キャップ３１をライニング材３
の延長部３Ａに押し付けてシール構造とするだけでよい
ので、構造が簡単であるとともに、電極収納部２８にリ
ード線７を外部に導くための孔を形成する必要がないの
で、図７に示した従来装置に比べてリード線７の配線作
業が容易である。

【００１６】ライニング材３の延長部３Ａと絶縁キャッ
プ３１との間のシール構造としては種々の構造とするこ
とが可能であり、たとえば図３〜図５に示すシール構造
としてもよい。

【００１７】図３に示す実施例においては、圧縮コイル
ばね３０によってライニング材３の延長部３Ａに押し付
けられる絶縁キャップ３１の前端面にゴム、合成樹脂等
の絶縁材からなる弾性部材４４をコーティングし、これ
によって延長部３Ａと絶縁キャップ３１との間をシール
している。その他の構成は上記した実施例と同様であ
る。このような構造においては、弾性部材４４を延長部
３Ａに押し付けているので、延長部３Ａと絶縁キャップ
３１との間のシール性が高く、水滴が絶縁キャップ３１
内に侵入するのをより一層確実に防止することができ
る。

【００１８】図４に示す実施例においては、圧縮コイル
ばね３０によってライニング材３の延長部３Ａに押し付
けられる絶縁キャップ３１の前端と前記延長部３Ａとの
間にガスケット４６を介在させ、これによって延長部３
Ａと絶縁キャップ３１との間をシールしている。また、
測定管１の外周面に筒状体からなる電極収納部４５を一
体に突設している。

【００１９】図５に示す実施例においては、絶縁キャッ
プ３１の前端部外周面とライニング材３の延長部３Ａと
の間にＯリング４７を介在させている。このため、ライ
ニング材３の延長部３Ａは、電極収納部４５の内底面の
みならず内周面の一部をも覆っており、絶縁キャップ３
１の前端部外周面を取り囲んでいる。電極収納部４５
は、測定管１の外周面に一体に突設されている。このよ
うな構造にあっては、絶縁キャップ３１の前端を延長部
３Ａに押し付ける必要がない。

【００２０】図６は第２の発明の一実施例を示す電極部
の断面図である。この実施例は、測定管１の外周面に筒
状体からなる電極収納部４５を一体に突設している。ラ
イニング材３の延長部３Ａは、電極収納部４５の内底面
および内周面の一部を覆っており、絶縁キャップ３１の
前端部外周面を取り囲んでいる。ばね受け部材３２の前
端、すなわち開口端は前記延長部３Ａの端面に押し付け
られており、これによって電極収納部４５とばね受け部
材３２との間をシールしている。さらに、ばね受け部材
３２の貫通孔３３と絶縁キャップ３１との隙間をＯリン
グ４８によってシールしている。Ｏリング４８は、圧着
端子１０によって貫通孔３３の開口部に押し付けられて
いる。

【００２１】このようなシール構造を採用した電磁流量
計にあっては、電極収納部４５内を完全にシールするこ
とができるので、外気が電極収納部４５の内部に侵入せ
ず、したがって、電極収納部４５内で結露が生じず、測
定管１と電極４との間の絶縁を確保することができる。
この場合、本実施例においては、絶縁キャップ３１の後
端を電極４の後端にまで延在させたが、これより短く形
成して貫通孔３３と電極４の後端部との間の隙間をＯリ
ング４８によってシールしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電磁流
量計は、電極を覆う絶縁キャップと電極収納部の内底部
を覆うライニング材の延長部との間をシールしたので、
電極収納部内に外気が侵入して冷えた測定管等に触れて
外気中に含まれている水分が結露しても、絶縁キャップ
内に水滴が侵入して電極に付着することがなく、測定管
と電極との間の絶縁を確保することができる。また、本
発明は、電極収納部とばね受け部材との間をシールする
とともに、ばね受け部材の貫通孔と電極との隙間をシー
ルしたので、電極収納部内の気密性が高く、外気の侵入
を防止することができる。したがって、電極収納部内で
の結露の発生を防止することができ、電極と測定管との
間の絶縁を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の発明に係る電磁流量計の一実施例を示
す正面図である。

【図２】 同電磁流量計の半断面図である。

【図３】 他の実施例を示す電極部の断面図である。

【図４】 他の実施例を示す電極部の断面図である。

【図５】 他の実施例を示す電極部の断面図である。

【図６】 第２の発明に係る電磁流量計の一実施例を示
す電極部の断面図である。

【図７】 電磁流量計の従来例を示す電極部の断面図で
ある。

【符号の説明】

１…測定管、２…ケース、３…ライニング材、３Ａ…ラ
イニング材の延長部、４…電極、７…リード線、２３…
励磁コイル、２７…電極取付孔、２８…電極収納部、３
０…圧縮コイルばね、３１…絶縁キャップ、３２…ばね
受け部材、３３…貫通孔、４５…電極収納部、４８…Ｏ
リング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に電極取付孔を取り囲む電極収納
   部が設けられ、内周面および前記電極取付孔の周面がラ
   イニング材によって覆われた測定管と、前記電極取付孔
   に設けられた電極と、前記電極収納部内に弾装され電極
   を測定管に圧接するばねと、前記電極収納部を閉塞する
   とともに前記電極の後端を外部に突出させる貫通孔を有
   するばね受け部材と、前記電極に嵌装され電極を測定管
   およびばねから電気的に絶縁する絶縁キャップとを備
   え、前記ライニング材に前記電極収納部の内底部を覆う
   延長部を設け、この延長部と前記絶縁キャップの前端部
   との間をシールしたことを特徴とする電磁流量計。
2. 【請求項２】 外周面に電極取付孔を取り囲む電極収納
   部が設けられ、内周面および前記電極取付孔の周面がラ
   イニング材によって覆われた測定管と、前記電極取付孔
   に設けられた電極と、前記電極収納部内に弾装され電極
   を測定管に圧接するばねと、前記電極収納部を閉塞する
   とともに前記電極の後端を外部に突出させる貫通孔を有
   するばね受け部材と、前記電極に嵌装され電極を測定管
   およびばねから電気的に絶縁する絶縁キャップとを備
   え、前記ライニング材に前記電極収納部の内底部を覆う
   延長部を設け、この延長部と前記ばね受け部材の前端と
   の間をシールするともとに、ばね受け部材の貫通孔と電
   極との隙間をシールしたことを特徴とする電磁流量計。