JPH085423A - 電磁流量計と流管部 - Google Patents
電磁流量計と流管部Info
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- JPH085423A JPH085423A JP6136193A JP13619394A JPH085423A JP H085423 A JPH085423 A JP H085423A JP 6136193 A JP6136193 A JP 6136193A JP 13619394 A JP13619394 A JP 13619394A JP H085423 A JPH085423 A JP H085423A
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- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/0265—Measuring blood flow using electromagnetic means, e.g. electromagnetic flowmeter
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- 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
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- 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
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 励磁効率をあげる。流管部を使い捨てにする
血流用などの電磁流量計で、流管部のアース電極のコス
トを下げる。流管の歪による零点のずれやそのばらつき
を減らす。磁束分布を良くして流量特性を改善する。 【構成】 プラスチック成形の流管本体２に、一対の信
号電極３，３と、一対のアース電極兼用磁極４，４をイ
ンサートして装着する。鉄心７，８に励磁用のコイル
９，１０を巻いた励磁手段１１に流管部１１を狹んで装
着する。磁極４，４は先端が流路部分６に臨んでいるた
め、流体に直接に接液してアース電極として作用する。
血流用などの電磁流量計で、流管部のアース電極のコス
トを下げる。流管の歪による零点のずれやそのばらつき
を減らす。磁束分布を良くして流量特性を改善する。 【構成】 プラスチック成形の流管本体２に、一対の信
号電極３，３と、一対のアース電極兼用磁極４，４をイ
ンサートして装着する。鉄心７，８に励磁用のコイル
９，１０を巻いた励磁手段１１に流管部１１を狹んで装
着する。磁極４，４は先端が流路部分６に臨んでいるた
め、流体に直接に接液してアース電極として作用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁流量計と、電磁流量
計に用いる使い捨ての流管部に関する。
計に用いる使い捨ての流管部に関する。
【０００２】
【従来の技術】信号電極とアース電極をプラスチック製
の流管に取付けて使い捨ての流管部を構成するととも
に、この流管部と電磁石とを組み合わせた電磁流量計
（厳密には電磁流量計の検出器）がＵ．Ｓ．Ｐ．４，８
８１，４１３で公知である（以下これを第１の従来技術
と呼ぶ）。
の流管に取付けて使い捨ての流管部を構成するととも
に、この流管部と電磁石とを組み合わせた電磁流量計
（厳密には電磁流量計の検出器）がＵ．Ｓ．Ｐ．４，８
８１，４１３で公知である（以下これを第１の従来技術
と呼ぶ）。
【０００３】この第１の従来技術は血流モニターシステ
ムに用いられるものであって、血液が流れる流管部が使
い捨てにできるように構成されている。以下にこの従来
技術を説明する。
ムに用いられるものであって、血液が流れる流管部が使
い捨てにできるように構成されている。以下にこの従来
技術を説明する。
【０００４】図６に示すように、トレー２１がスライド
２２に取付けてあって、トレー２１はスライド２２にそ
って移動可能で、トランスデューサー２３に当接する。
流管部２４（図７〜１０に詳しく描かれている）がトレ
ー２１の壁体２６で保持されるようになっている。トラ
ンスデューサー２３とトレー２１は図６においてオープ
ン位置にあり、当接し合っていない。
２２に取付けてあって、トレー２１はスライド２２にそ
って移動可能で、トランスデューサー２３に当接する。
流管部２４（図７〜１０に詳しく描かれている）がトレ
ー２１の壁体２６で保持されるようになっている。トラ
ンスデューサー２３とトレー２１は図６においてオープ
ン位置にあり、当接し合っていない。
【０００５】流管部２４はトレー２１の中へ嵌め込まれ
るようになっていて、嵌合状態では流管部２４の雄端子
２７がトレー２１のスライド端子（雌端子）２８の中へ
嵌まり込むようになっている。
るようになっていて、嵌合状態では流管部２４の雄端子
２７がトレー２１のスライド端子（雌端子）２８の中へ
嵌まり込むようになっている。
【０００６】流管部２４は血液を流す管４９，３９を取
付けるニップル２９，３１を備えている。雄端子２７は
プラスチック製の流管本体３２を長手方向に貫通する流
路３４の軸３３に対して直交する電気端子で、流速に比
例した電圧の信号電圧を取出す一対の信号電極２７ａ，
２７ｂと、４本のアース電極２７ｅからなる。
付けるニップル２９，３１を備えている。雄端子２７は
プラスチック製の流管本体３２を長手方向に貫通する流
路３４の軸３３に対して直交する電気端子で、流速に比
例した電圧の信号電圧を取出す一対の信号電極２７ａ，
２７ｂと、４本のアース電極２７ｅからなる。
【０００７】流管本体３２の両側に、雄端子２７の間に
フィン３ｂが、両端にフィン３７が形成されている。ト
ランスデューサー２３とトレー２１が図１１のオープン
位置にある状態で、図１２のように流管部２４をトレー
２１に取付ける。この状態で両端フィン３７がトレー２
１の壁体２６の内側３８に当接して流管部２４の位置決
めをする。また、雄端子２７が雌のスライド端子２８と
接触して、流管部２４とトレー２１並びにトランスデュ
ーサー２３の電気系統との間で電気回路が形成される。
フィン３ｂが、両端にフィン３７が形成されている。ト
ランスデューサー２３とトレー２１が図１１のオープン
位置にある状態で、図１２のように流管部２４をトレー
２１に取付ける。この状態で両端フィン３７がトレー２
１の壁体２６の内側３８に当接して流管部２４の位置決
めをする。また、雄端子２７が雌のスライド端子２８と
接触して、流管部２４とトレー２１並びにトランスデュ
ーサー２３の電気系統との間で電気回路が形成される。
【０００８】流管部２４を図１２のようにトレー２１の
中に嵌め込んだ後で、トレー２１を移動させて流管部２
４をトランスデューサー２３の中へ押し込む。すると、
図１３のように、流管部２４がトランスデューサー２３
で閉じられた恰好になる。
中に嵌め込んだ後で、トレー２１を移動させて流管部２
４をトランスデューサー２３の中へ押し込む。すると、
図１３のように、流管部２４がトランスデューサー２３
で閉じられた恰好になる。
【０００９】この状態で、流管部２４はトランスデュー
サー２３の電磁石４８（図１４参照）の磁極６１と６２
の間に挾まれた形になっている。この状態で、血液を管
４９、流管部２４、管３９へ流す。
サー２３の電磁石４８（図１４参照）の磁極６１と６２
の間に挾まれた形になっている。この状態で、血液を管
４９、流管部２４、管３９へ流す。
【００１０】流管部２４は図７に示すように、流管本体
３２がプラスチックで成形され、この流管本体３２には
その長手方向に流路３４が貫通して設けられるととも
に、６本の雄端子２７が流路３４の軸３３と直角に埋め
込んである。雄端子２７のうち、中央の一対２７ａと２
７ｂは流速に比例した起電力を取り出す信号電極、他の
符号２７ｅで示す４本の端子はアース電極を構成する。
そして信号電極２７ａ，２７ｂと、上流側のアース電極
２７ｅ，２７ｅとは距離ａだけ離れている。また下流側
のアース電極２７ｅ，２７ｅは信号電極２７ａ，２７ａ
と距離ｂだけ離れている。
３２がプラスチックで成形され、この流管本体３２には
その長手方向に流路３４が貫通して設けられるととも
に、６本の雄端子２７が流路３４の軸３３と直角に埋め
込んである。雄端子２７のうち、中央の一対２７ａと２
７ｂは流速に比例した起電力を取り出す信号電極、他の
符号２７ｅで示す４本の端子はアース電極を構成する。
そして信号電極２７ａ，２７ｂと、上流側のアース電極
２７ｅ，２７ｅとは距離ａだけ離れている。また下流側
のアース電極２７ｅ，２７ｅは信号電極２７ａ，２７ａ
と距離ｂだけ離れている。
【００１１】流路３４は流路本体３２の上流部と下流部
のニップル３１と２９の端部では断面が円形であるが、
信号電極２７ａ，２７ｂがある部分では、図８、図１０
に示すように断面が小さい長方形の収縮部分４３に縮小
されている。そして、収縮部分４３に隣接して壁４５を
介して凹み４２が形成されている。
のニップル３１と２９の端部では断面が円形であるが、
信号電極２７ａ，２７ｂがある部分では、図８、図１０
に示すように断面が小さい長方形の収縮部分４３に縮小
されている。そして、収縮部分４３に隣接して壁４５を
介して凹み４２が形成されている。
【００１２】トレー２１には、透磁性の材料からなる集
束部材４４が取付けられ、前述のように、図１２に示す
ようにトレー２１の中に流管部２４をはめ込む。こうす
ると、流管部２４の凹み部分が集束部材４４にかぶさる
から、集束部材４４が凹み４２の中におさまる。集束部
材４４は、図１５に示すように、磁界５２や７３の磁束
の広がりを少なくして、流路３４の収縮部分４３にかか
る磁界を強くするとともに、平行磁界に近づける。
束部材４４が取付けられ、前述のように、図１２に示す
ようにトレー２１の中に流管部２４をはめ込む。こうす
ると、流管部２４の凹み部分が集束部材４４にかぶさる
から、集束部材４４が凹み４２の中におさまる。集束部
材４４は、図１５に示すように、磁界５２や７３の磁束
の広がりを少なくして、流路３４の収縮部分４３にかか
る磁界を強くするとともに、平行磁界に近づける。
【００１３】図１２で、５３が血液の流れる方向であ
る。励磁電源５８から電磁石４８のコイル５９に交流の
励磁電流を流すと、このコイル５９が電磁石４８の磁極
６１，６２間に磁界５２，７３を発生させ、集束部材４
４が、前記収縮部分４３へ効果的に磁界（磁束）を集中
させる。
る。励磁電源５８から電磁石４８のコイル５９に交流の
励磁電流を流すと、このコイル５９が電磁石４８の磁極
６１，６２間に磁界５２，７３を発生させ、集束部材４
４が、前記収縮部分４３へ効果的に磁界（磁束）を集中
させる。
【００１４】磁束密度と血流の速さと、収縮部分４３の
長さ（信号電極２７ａと２７ｂとの距離）との積で決ま
る起電力が信号電極２７ａ，２７ｂで取り出され、増幅
器５７へ電線５４，５６で送られて増幅される。そし
て、更に絶縁変圧器６３から積分器６４へ送られ、ここ
で血流速度に正比例する直流電圧に変換される。そして
この電圧信号が増幅器６６に送られ、ディスプレー６７
へ送られるレベルの信号に増幅される。ディスプレー６
７は血流を表示する。
長さ（信号電極２７ａと２７ｂとの距離）との積で決ま
る起電力が信号電極２７ａ，２７ｂで取り出され、増幅
器５７へ電線５４，５６で送られて増幅される。そし
て、更に絶縁変圧器６３から積分器６４へ送られ、ここ
で血流速度に正比例する直流電圧に変換される。そして
この電圧信号が増幅器６６に送られ、ディスプレー６７
へ送られるレベルの信号に増幅される。ディスプレー６
７は血流を表示する。
【００１５】血流モニターシステムの全体概要は図１６
に示すように、トランスデューサー２３がケーブル６８
によってコネクター６９に接続されている。トランスデ
ューサー２３の電気出力はケーブル６８を通って電子回
路７１に送られる。電子回路７１は前記増幅器５７、積
分器６４、増幅器６６を備えている。電子回路７１の出
力はディスプレー６７に送られ、ディスプレー６７は流
管部２４の信号電極２７ａ，２７ｂで検出した血流を表
示する。
に示すように、トランスデューサー２３がケーブル６８
によってコネクター６９に接続されている。トランスデ
ューサー２３の電気出力はケーブル６８を通って電子回
路７１に送られる。電子回路７１は前記増幅器５７、積
分器６４、増幅器６６を備えている。電子回路７１の出
力はディスプレー６７に送られ、ディスプレー６７は流
管部２４の信号電極２７ａ，２７ｂで検出した血流を表
示する。
【００１６】上記第１の従来技術の他に、血流や薬品等
の流体を計測するために、使い捨ての流管部を備えた電
磁流量計が特開平４−３２４３２１号公報で公知であ
る。この第２の従来技術は、本願発明の発明者が提案し
たものである。
の流体を計測するために、使い捨ての流管部を備えた電
磁流量計が特開平４−３２４３２１号公報で公知であ
る。この第２の従来技術は、本願発明の発明者が提案し
たものである。
【００１７】以下、この第２の従来技術を図１７〜２１
に従って説明する。流管部Ｓは、プラスチック成形でつ
くられた流管本体Ｔを長手方向に貫通する流路を有し、
流管本体Ｔには、中央部に流路と直交して信号電極Ｅ，
Ｅが、また信号電極から上流方向と下流方向にそれぞれ
距離ａ，ｂだけ離れて円筒形のアース電極Ｇ，Ｇが装着
されている。ＴＡは流管本体Ｔに形成された円錐形の凹
部で、後述するように電磁石の磁極の先端が嵌合するた
めのものである。
に従って説明する。流管部Ｓは、プラスチック成形でつ
くられた流管本体Ｔを長手方向に貫通する流路を有し、
流管本体Ｔには、中央部に流路と直交して信号電極Ｅ，
Ｅが、また信号電極から上流方向と下流方向にそれぞれ
距離ａ，ｂだけ離れて円筒形のアース電極Ｇ，Ｇが装着
されている。ＴＡは流管本体Ｔに形成された円錐形の凹
部で、後述するように電磁石の磁極の先端が嵌合するた
めのものである。
【００１８】Ｋはクランプで、洗たくばさみ状のクラン
プボディＢとクランプする力を出すばねＤと、板ばね状
で前記信号電極Ｅ，Ｅの頭部に接触すべき電極コンタク
トＥＰ1 ，ＥＰ2 と、ばね用薄板のプレス抜き品で形成
され前記アース電極Ｇ，Ｇに接触すべきグランドコンタ
クトＧＰ1 ，ＧＰ2 と、磁界を発生するためのコイルＣ
1 ，Ｃ2 と、これらのコンタクトＥＰ1 ，ＥＰ2 ，ＧＰ
1 ，ＧＰ2 およびコイルＣ1 ，Ｃ2 にそれぞれ電気的に
接続される配線Ｗと、該配線ＷをアンプＡに接続するケ
ーブルＣＢと、コイルＣ1 ，Ｃ2 の中心に配置され先端
が円錐形の鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 と、コ字状の軟質磁性材料か
らなるヨークＹ1 ，Ｙ2 とからなる。
プボディＢとクランプする力を出すばねＤと、板ばね状
で前記信号電極Ｅ，Ｅの頭部に接触すべき電極コンタク
トＥＰ1 ，ＥＰ2 と、ばね用薄板のプレス抜き品で形成
され前記アース電極Ｇ，Ｇに接触すべきグランドコンタ
クトＧＰ1 ，ＧＰ2 と、磁界を発生するためのコイルＣ
1 ，Ｃ2 と、これらのコンタクトＥＰ1 ，ＥＰ2 ，ＧＰ
1 ，ＧＰ2 およびコイルＣ1 ，Ｃ2 にそれぞれ電気的に
接続される配線Ｗと、該配線ＷをアンプＡに接続するケ
ーブルＣＢと、コイルＣ1 ，Ｃ2 の中心に配置され先端
が円錐形の鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 と、コ字状の軟質磁性材料か
らなるヨークＹ1 ，Ｙ2 とからなる。
【００１９】鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 、ヨークＹ1 ，Ｙ2 および
コイルＣ1 ，Ｃ2 は電磁石を構成し、流管部Ｓの磁路の
信号電極Ｅ，Ｅの間に磁界をかける。鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 は
ヨークＹ1 ，Ｙ2 にそれぞれ固定され、ヨークＹ1 ，Ｙ
2 はクランプボディＢの内面に固定されている。
コイルＣ1 ，Ｃ2 は電磁石を構成し、流管部Ｓの磁路の
信号電極Ｅ，Ｅの間に磁界をかける。鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 は
ヨークＹ1 ，Ｙ2 にそれぞれ固定され、ヨークＹ1 ，Ｙ
2 はクランプボディＢの内面に固定されている。
【００２０】アンプＡは信号電極Ｅ，Ｅに発生する起電
力の増幅とコイルＣ1 ，Ｃ2 への励磁電流の供給をす
る。流管部Ｓは（図２０）、図２１に示すように鉄心Ｍ
1 ，Ｍ2 の先端が流管本体Ｔの円錐形凹部ＴＡに嵌合す
るようにしてクランプＫに保持され、鉄心Ｍ1 ，Ｍ 2 と
信号電極Ｅ，Ｅとの向きが正確に９０度に維持される。
力の増幅とコイルＣ1 ，Ｃ2 への励磁電流の供給をす
る。流管部Ｓは（図２０）、図２１に示すように鉄心Ｍ
1 ，Ｍ2 の先端が流管本体Ｔの円錐形凹部ＴＡに嵌合す
るようにしてクランプＫに保持され、鉄心Ｍ1 ，Ｍ 2 と
信号電極Ｅ，Ｅとの向きが正確に９０度に維持される。
【００２１】ＶＨは流管部Ｓのアース電極に嵌合した管
で血流を流すためのものである。
で血流を流すためのものである。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
流管本体２４，Ｔがプラスチック成形でつくられ、信号
電極から上流方向と下流方向に距離ａ，ｂだけ離れてア
ース電極が埋め込み等で装着されている。
流管本体２４，Ｔがプラスチック成形でつくられ、信号
電極から上流方向と下流方向に距離ａ，ｂだけ離れてア
ース電極が埋め込み等で装着されている。
【００２３】そのため、流路本体を成形するときの収縮
の違いによって、距離ａとｂとの違いが生ずるばかりで
なく、違いの値がばらつく。距離ａとｂが違うと、電磁
流量計の零点がずれることになる。そして、距離ａとｂ
との違いのばらつきによって、零点もばらつく。
の違いによって、距離ａとｂとの違いが生ずるばかりで
なく、違いの値がばらつく。距離ａとｂが違うと、電磁
流量計の零点がずれることになる。そして、距離ａとｂ
との違いのばらつきによって、零点もばらつく。
【００２４】距離ａとｂとの違いによる零点のずれを図
２３に示す。流管部を使い捨てにする血流計などの電磁
流量計では、コストを下げるために、流管部を無検査で
量産したいところであるが、このような零点のずれのば
らつきが生じると、流管部を全数検査してスクリーニン
グする必要が生じ、検査工数のアップから必然的にコス
トアップとなるという問題点が生じる。
２３に示す。流管部を使い捨てにする血流計などの電磁
流量計では、コストを下げるために、流管部を無検査で
量産したいところであるが、このような零点のずれのば
らつきが生じると、流管部を全数検査してスクリーニン
グする必要が生じ、検査工数のアップから必然的にコス
トアップとなるという問題点が生じる。
【００２５】また、前記第１の従来技術では、アース電
極として、四つの金属部品を要し、この面からもコスト
アップにつながるという問題点があった。そして、前記
第２の従来技術では、アース電極が円筒形の大きな金属
部品で形成されているため、材料費の面からコストアッ
プになるという問題点があった。
極として、四つの金属部品を要し、この面からもコスト
アップにつながるという問題点があった。そして、前記
第２の従来技術では、アース電極が円筒形の大きな金属
部品で形成されているため、材料費の面からコストアッ
プになるという問題点があった。
【００２６】更に又、前記両従来技術では、磁気回路の
空隙が、流管本体の流路だけでなく、第１の従来技術で
は、電磁石の磁極６１と流管本体の流路との間、壁４５
の厚み、集束部材４４と磁極６２との間との間にも存在
し、第２の従来技術では鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 の先端と流路と
の間の流管本体Ｔの肉厚部分にも存在する。
空隙が、流管本体の流路だけでなく、第１の従来技術で
は、電磁石の磁極６１と流管本体の流路との間、壁４５
の厚み、集束部材４４と磁極６２との間との間にも存在
し、第２の従来技術では鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 の先端と流路と
の間の流管本体Ｔの肉厚部分にも存在する。
【００２７】そのため、磁気回路の磁気抵抗が不必要に
大きくなって、励磁効率が悪いという問題点があった。
更にまた、前記第２の従来技術では、図２４（ａ）に示
すように断面が円形の流路を有する流管本体Ｔに、前述
のように流管本体の肉厚をへだてて鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 の先
端がｙ軸方向に配置されている。そのため信号電極Ｅ，
Ｅを結ぶｘ軸上の磁束密度分布ＢF は同図（ｂ）に示す
ように、左右方向に広がりをもった分布となり、その結
果電磁流量計の広い流量範囲にわたっての誤差が±０．
３％という比較的大きな値になってしまうという問題点
があった。
大きくなって、励磁効率が悪いという問題点があった。
更にまた、前記第２の従来技術では、図２４（ａ）に示
すように断面が円形の流路を有する流管本体Ｔに、前述
のように流管本体の肉厚をへだてて鉄心Ｍ1 ，Ｍ2 の先
端がｙ軸方向に配置されている。そのため信号電極Ｅ，
Ｅを結ぶｘ軸上の磁束密度分布ＢF は同図（ｂ）に示す
ように、左右方向に広がりをもった分布となり、その結
果電磁流量計の広い流量範囲にわたっての誤差が±０．
３％という比較的大きな値になってしまうという問題点
があった。
【００２８】そこで、本発明は、これらの問題点を解消
できる電磁流量計を提供することを目的とする。
できる電磁流量計を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電磁流量計（第１の発明）は、流管本体
（２）を貫通する流路（５）と、流路（５）の軸と直交
配置された一対の信号電極（３）（３）と、流路（５）
に磁界をかけるための電磁石とを有する電磁流量計にお
いて、前記電磁石の磁路の一部を形成する一対の磁極
（４）（４）を、その先端を流路（５）に臨んで配設す
るとともに、これらの磁極（４）（４）をアース電極と
して用いることを特徴とする。
に、本発明の電磁流量計（第１の発明）は、流管本体
（２）を貫通する流路（５）と、流路（５）の軸と直交
配置された一対の信号電極（３）（３）と、流路（５）
に磁界をかけるための電磁石とを有する電磁流量計にお
いて、前記電磁石の磁路の一部を形成する一対の磁極
（４）（４）を、その先端を流路（５）に臨んで配設す
るとともに、これらの磁極（４）（４）をアース電極と
して用いることを特徴とする。
【００３０】第２の発明の電磁流量計は、前記一対の磁
極（４）（４）を電磁石の他の磁路部分であるコアー等
と別体に構成して流路本体（２）に装着するとともにア
ース電極としても使用し、このようにして、流管本体
（２）に装着した一対のアース電極兼用の磁極（４）
（４）と、前記一対の信号電極（３）（３）とからなる
流管部（１）を励磁手段（１１）に着脱可能に組み合わ
せて用いるようにしたことを特徴とする。
極（４）（４）を電磁石の他の磁路部分であるコアー等
と別体に構成して流路本体（２）に装着するとともにア
ース電極としても使用し、このようにして、流管本体
（２）に装着した一対のアース電極兼用の磁極（４）
（４）と、前記一対の信号電極（３）（３）とからなる
流管部（１）を励磁手段（１１）に着脱可能に組み合わ
せて用いるようにしたことを特徴とする。
【００３１】また、第３の発明は、前記第１又は第２の
発明の電磁流量計において、信号電極（３）（３）があ
る流路部分（６）の断面が円形であり、この流路部分
（６）に臨む前記磁極（４）（４）の先端がほぼ円錐形
にテーパ状であることを特徴とする。
発明の電磁流量計において、信号電極（３）（３）があ
る流路部分（６）の断面が円形であり、この流路部分
（６）に臨む前記磁極（４）（４）の先端がほぼ円錐形
にテーパ状であることを特徴とする。
【００３２】そして、第４の発明は、流管本体（２）
と、この流管本体（２）に装着したアース電極兼用の一
対の磁極（４）（４）と、一対の信号電極（３）（３）
とからなることを特徴とする電磁流量計用の使い捨て流
管部である。
と、この流管本体（２）に装着したアース電極兼用の一
対の磁極（４）（４）と、一対の信号電極（３）（３）
とからなることを特徴とする電磁流量計用の使い捨て流
管部である。
【００３３】
【作用】磁気回路の磁極（４）（４）が直接に接液する
ので、そのぶん磁気回路の空隙が少なくなり、磁気効率
が向上する。
ので、そのぶん磁気回路の空隙が少なくなり、磁気効率
が向上する。
【００３４】また、第１の従来技術のように多数のアー
ス電極が要らない。そして、第２の従来技術のように大
形のアース電極を要しない。更にまた、流管本体のプラ
スチック成形による信号電極とアース電極間の流路方向
の距離がなくなるので、成形歪による零点のずれやばら
つきが生じない。
ス電極が要らない。そして、第２の従来技術のように大
形のアース電極を要しない。更にまた、流管本体のプラ
スチック成形による信号電極とアース電極間の流路方向
の距離がなくなるので、成形歪による零点のずれやばら
つきが生じない。
【００３５】そして、第３の発明では、磁束分布が改善
され、流量特性が向上する。
され、流量特性が向上する。
【００３６】
【実施例】図１（ａ），（ｂ）において、１は流管部
で、プラスチックで成形された流管本体２と、該流管本
体２にインサートされた一対の信号電極３，３と、同じ
くインサートされた一対のアース電極兼用の磁極４，４
とからなる。
で、プラスチックで成形された流管本体２と、該流管本
体２にインサートされた一対の信号電極３，３と、同じ
くインサートされた一対のアース電極兼用の磁極４，４
とからなる。
【００３７】流管本体２はその長手方向に断面が円形の
流路５が貫通している。符号６は信号電極３，３がある
流路部分である。流路５の軸と、信号電極３，３の軸線
方向と、アース電極兼用の磁極４，４の軸線方向とは互
に直交している。
流路５が貫通している。符号６は信号電極３，３がある
流路部分である。流路５の軸と、信号電極３，３の軸線
方向と、アース電極兼用の磁極４，４の軸線方向とは互
に直交している。
【００３８】７，８はコイル９，１０をそれぞれ巻回し
たＬ字形の鉄心で、これらの鉄心７，８とコイル９，１
０は励磁手段１１を構成する。鉄心７，８は、その各一
端７ａ，８ａで当接するとともに、その各他端７ｂ，８
ｂに設けた凹みに磁極４，４が嵌合する。
たＬ字形の鉄心で、これらの鉄心７，８とコイル９，１
０は励磁手段１１を構成する。鉄心７，８は、その各一
端７ａ，８ａで当接するとともに、その各他端７ｂ，８
ｂに設けた凹みに磁極４，４が嵌合する。
【００３９】磁極４，４の先端は、流管本体２を貫通す
る流路５（６）に臨み、この流路５（６）を流れる血流
などの流体に直接に接液する構造になっている。又、流
路部分６は断面が円形で、磁極４，４の先端は、先がい
くらか細まる円錐形に形成されている。
る流路５（６）に臨み、この流路５（６）を流れる血流
などの流体に直接に接液する構造になっている。又、流
路部分６は断面が円形で、磁極４，４の先端は、先がい
くらか細まる円錐形に形成されている。
【００４０】１２は励磁電源で、コイル９，１０を方形
波電流で励磁する。図２は、第２の従来技術の場合と同
様の構造のクランプ１３を開いて、ホース（管）１４，
１５を取り付けた流管部１をクランプ１３に装着すると
きの様子を示す。クランプ１３には、図１（ａ）の励磁
手段１１が装着されていて、図２のようにクランプ１３
を開くと、鉄心７と８とが開く。その状態で流管部１を
クランプ１３の所定の位置に（第２の従来技術の場合と
同様に）挿入して、クランプ１３を閉じることで、図１
（ａ）のように鉄心７と９の各他端７ｂ，８ｂの間にア
ース電極兼用の磁極４，４を狹み込んで、流管部１を保
持する。
波電流で励磁する。図２は、第２の従来技術の場合と同
様の構造のクランプ１３を開いて、ホース（管）１４，
１５を取り付けた流管部１をクランプ１３に装着すると
きの様子を示す。クランプ１３には、図１（ａ）の励磁
手段１１が装着されていて、図２のようにクランプ１３
を開くと、鉄心７と８とが開く。その状態で流管部１を
クランプ１３の所定の位置に（第２の従来技術の場合と
同様に）挿入して、クランプ１３を閉じることで、図１
（ａ）のように鉄心７と９の各他端７ｂ，８ｂの間にア
ース電極兼用の磁極４，４を狹み込んで、流管部１を保
持する。
【００４１】この保持状態では、鉄心７と８の各端７
ｂ，８ｂと、磁極４，４との隙間はなく、磁路の空隙は
流路部分６だけとなる。そして流路部分６には、鉄心
７，８、コイル９，１０及び磁極４，４で構成される電
磁石が流路部分６に磁界を発生する。
ｂ，８ｂと、磁極４，４との隙間はなく、磁路の空隙は
流路部分６だけとなる。そして流路部分６には、鉄心
７，８、コイル９，１０及び磁極４，４で構成される電
磁石が流路部分６に磁界を発生する。
【００４２】図３は、クランプ１３を閉じた状態を示
す。またこの図３では、励磁手段１１の鉄心７，８がＥ
型になっていて、図１（ａ）のＬ字形と形状が異なる。
図１（ａ）のＬ字形と図３のＥ形では流路に磁界を加え
るとの本質的作用は変わりないが、Ｌ字形の鉄心７，８
は片側の電極（３）のみ囲っているのに対し、Ｅ字形の
鉄心７，８は両側の電極（３）（３）を囲っている。鉄
心７，８はアースとして流体に接しており、周辺から浸
入する電磁的あるいは静電的ノイズに対しシールド効果
があり、両側の電極（３）（３）をおおう図３の例の方
がノイズシールド効果に優れる。ＥＰ，ＥＰは信号電極
３，３の起電力を取り出すためのコンタクト、ＷＧはア
ース線で、鉄心８を差動増幅器１６の接地側に接続す
る。
す。またこの図３では、励磁手段１１の鉄心７，８がＥ
型になっていて、図１（ａ）のＬ字形と形状が異なる。
図１（ａ）のＬ字形と図３のＥ形では流路に磁界を加え
るとの本質的作用は変わりないが、Ｌ字形の鉄心７，８
は片側の電極（３）のみ囲っているのに対し、Ｅ字形の
鉄心７，８は両側の電極（３）（３）を囲っている。鉄
心７，８はアースとして流体に接しており、周辺から浸
入する電磁的あるいは静電的ノイズに対しシールド効果
があり、両側の電極（３）（３）をおおう図３の例の方
がノイズシールド効果に優れる。ＥＰ，ＥＰは信号電極
３，３の起電力を取り出すためのコンタクト、ＷＧはア
ース線で、鉄心８を差動増幅器１６の接地側に接続す
る。
【００４３】上述の実施例では、電磁石の空隙が流路部
分６だけであるため、図４に示すように、流路部分６に
磁束密度Ｂr の磁界を生じるのに要する励磁エネルギー
Ｈは、従来技術よりも少なくてすみ、励磁効率が向上す
る。図４で、実線は実施例を、点線は従来技術を示す。
分６だけであるため、図４に示すように、流路部分６に
磁束密度Ｂr の磁界を生じるのに要する励磁エネルギー
Ｈは、従来技術よりも少なくてすみ、励磁効率が向上す
る。図４で、実線は実施例を、点線は従来技術を示す。
【００４４】又、図５（ａ）（ｂ）に示すように、信号
電極３，３を結ぶ軸線ｘ軸上の磁束密度ＢF の分布曲線
が、従来技術の前記図２４（ａ）（ｂ）の場合よりもｙ
軸寄りに集中する。その結果同図（ｃ）のように流量特
性が改善され、広い流量範囲にわたって、±０．１％以
下の計測誤差に入れることができた。
電極３，３を結ぶ軸線ｘ軸上の磁束密度ＢF の分布曲線
が、従来技術の前記図２４（ａ）（ｂ）の場合よりもｙ
軸寄りに集中する。その結果同図（ｃ）のように流量特
性が改善され、広い流量範囲にわたって、±０．１％以
下の計測誤差に入れることができた。
【００４５】また、アース電極が磁極４，４で構成さ
れ、このアース電極兼用の磁極４，４の軸線ｙが、信号
電極３，３の軸線ｘを含む流路５の軸に直角な面内にあ
るため、流管本体２をプラスチックで成形するときの歪
で信号電極３，３とアース電極（つまり磁極４，４）と
の流路５の軸方向の距離が変ることがないため、従来技
術のような零点のずれや、そのばらつきが生じない。従
って、流管部１を使い捨てにする場合でも、流管部１を
量産するときに一個ずつ零点の検査をする必要がなくな
り、検査工数が省け、そのぶんコストを下げることがで
きる。
れ、このアース電極兼用の磁極４，４の軸線ｙが、信号
電極３，３の軸線ｘを含む流路５の軸に直角な面内にあ
るため、流管本体２をプラスチックで成形するときの歪
で信号電極３，３とアース電極（つまり磁極４，４）と
の流路５の軸方向の距離が変ることがないため、従来技
術のような零点のずれや、そのばらつきが生じない。従
って、流管部１を使い捨てにする場合でも、流管部１を
量産するときに一個ずつ零点の検査をする必要がなくな
り、検査工数が省け、そのぶんコストを下げることがで
きる。
【００４６】
【発明の効果】本発明の電磁流量計と、流管部は上述の
ように構成されているので、アース電極に要する材料費
や部品費が低減でき、磁気効率も上がる。流管成形時の
歪による零点のずれやそのばらつきを避けることができ
るので、検査工数の削減が可能で、特に使い捨ての流管
部のようにローコストを要求されるものに有効である。
ように構成されているので、アース電極に要する材料費
や部品費が低減でき、磁気効率も上がる。流管成形時の
歪による零点のずれやそのばらつきを避けることができ
るので、検査工数の削減が可能で、特に使い捨ての流管
部のようにローコストを要求されるものに有効である。
【００４７】更にまた、流路部分（６）の磁束密度分布
が良くなり、流量特性が改善される。
が良くなり、流量特性が改善される。
【図１】本発明の実施例で、（ａ）は励磁手段と流管部
の関係を示す一部横断側面図、（ｂ）は流管部の斜視
図。
の関係を示す一部横断側面図、（ｂ）は流管部の斜視
図。
【図２】本発明の電磁流量計の検出器の実施例を示す斜
視図で、クランプを開いた状態。
視図で、クランプを開いた状態。
【図３】図２の検出器の断面図で、合わせて電気回路の
一部も示す。
一部も示す。
【図４】Ｂ−Ｈ曲線。
【図５】（ａ）は本発明実施例の流管部の横断面図、
（ｂ）は磁束密度分布のの線図、（ｃ）は実施例の電磁
流量計の誤差特性線図。
（ｂ）は磁束密度分布のの線図、（ｃ）は実施例の電磁
流量計の誤差特性線図。
【図６】第１の従来技術の一部分解斜視図。
【図７】図６の従来技術の流管部下面図。
【図８】図７の８−８線断面図。
【図９】図７の正面図。
【図１０】図８の１０−１０線断面図。
【図１１】第１の従来技術で、励磁部とトレーがオープ
ン位置にある斜視図で流管部は取付けられていない。
ン位置にある斜視図で流管部は取付けられていない。
【図１２】図１１で、トレーに流管部を取付けた状態の
斜視図。
斜視図。
【図１３】図１２の状態から、トレーが励磁部によって
閉じられている状態の斜視図。
閉じられている状態の斜視図。
【図１４】第１の従来技術の血流モニターシステムの電
気系統図。
気系統図。
【図１５】第１の従来技術の磁気回路と磁界の説明図。
【図１６】第１の従来技術のシステム構成図。
【図１７】第２の従来技術の流管部の縦断面図。
【図１８】図１７の平面図。
【図１９】図１７の流管部の１９−１９線断面図。
【図２０】第２の従来技術の斜視図でクランプを閉じた
状態。
状態。
【図２１】図２０の一部横断部分図。
【図２２】図２０の縦断面図で流管部は取付けられてい
ない。
ない。
【図２３】従来技術の出力特性線図。
【図２４】従来技術の磁気回路による電磁流量計の誤差
を説明する図で、（ａ）は流管部と磁極の横断面図、
（ｂ）は磁束密度分布の線図、（ｃ）は電磁流量計の誤
差特性線図。
を説明する図で、（ａ）は流管部と磁極の横断面図、
（ｂ）は磁束密度分布の線図、（ｃ）は電磁流量計の誤
差特性線図。
１ 流管部 ２ 流管本体 ３ 信号電極 ４ アース電極兼用磁極 ５ 流路 ６ 流路部分 ７，８ 鉄心 ９，１０ コイル １１ 励磁手段
Claims (4)
- 【請求項１】 流管本体（２）を貫通する流路（５）
と、流路（５）の軸と直交配置された一対の信号電極
（３）（３）と、流路（５）に磁界をかけるための電磁
石とを有する電磁流量計において、 前記電磁石の磁路の一部を形成する一対の磁極（４）
（４）を、その先端を流路（５）に臨んで配設するとと
もに、 これらの磁極（４）（４）をアース電極として用いるこ
とを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】 前記一対の磁極（４）（４）を電磁石の
他の磁路部分であるコアー等と別体に構成して流路本体
（２）に装着するとともにアース電極としても使用し、 このようにして、流管本体（２）に装着した一対のアー
ス電極兼用の磁極（４）（４）と、前記一対の信号電極
（３）（３）とからなる流管部（１）を励磁手段（１
１）に着脱可能に組み合わせて用いるようにしたことを
特徴とする電磁流量計。 - 【請求項３】 信号電極（３）（３）がある流路部分
（６）の断面が円形であり、この流路部分（６）に臨む
前記磁極（４）（４）の先端がほぼ円錐形にテーパ状で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁流量
計。 - 【請求項４】 流管本体（２）と、この流管本体（２）
に装着したアース電極兼用の一対の磁極（４）（４）
と、一対の信号電極（３）（３）とからなることを特徴
とする電磁流量計用の使い捨て流管部。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13619394A JP3410818B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 電磁流量計と流管部 |
| US08/492,150 US5583299A (en) | 1994-06-20 | 1995-06-19 | Conduit for an electromagnetic flowmeter using magnetic poles as ground electrodes |
| EP95304314A EP0688531A1 (en) | 1994-06-20 | 1995-06-20 | Electromagnetic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13619394A JP3410818B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 電磁流量計と流管部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085423A true JPH085423A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3410818B2 JP3410818B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=15169522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13619394A Expired - Fee Related JP3410818B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 電磁流量計と流管部 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5583299A (ja) |
| EP (1) | EP0688531A1 (ja) |
| JP (1) | JP3410818B2 (ja) |
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| JP2006317224A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 流量計測用医療管、流量計測用医療容器及び排液流量計測装置 |
| JP2006343254A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 腹膜透析用電磁流量計及び腹膜透析装置 |
| CN110967074A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 乔治费歇尔图章有限责任公司 | 全孔径磁流量计组件 |
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| US5847287A (en) * | 1997-01-21 | 1998-12-08 | Elsag International N.V. | Electromagnetic flowmeter with self-sealing electrodes |
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| GB2440964B (en) * | 2006-08-18 | 2011-08-10 | Abb Ltd | Flow meter |
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| CN106132292B (zh) | 2014-05-15 | 2020-09-08 | 诺瓦朗公司 | 医技测量装置和测量方法 |
| EP3086825B1 (de) | 2014-05-15 | 2020-09-02 | novalung GmbH | Medizintechnisches messsystem und verfahren zur herstellung des messsystems |
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| WO2020120320A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | MAQUET CARDIOPULMONARY GmbH | Fluid flow sensing and bubble detecting apparatus and method for improving a fluid flow sensing and bubble detecting apparatus |
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| DE102019135017B3 (de) | 2019-12-18 | 2021-08-12 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Messrohr, Aufnahmeeinheit und magnetisch-induktives Durchflussmessgerät |
| DE102019135011A1 (de) | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Messrohr, Aufnahmeeinheit und magnetisch-induktives Durchflussmessgerät |
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