JPH09119856A - 非満水用電磁流量計検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】測定誤差の原因となる検出器本体の管軸を中心
としたねじれが大きくても修正可能にすること。 【解決手段】測定管１５の端部に被測定流体と接液する
アースリングを取り付け、前記測定管１５の下部に電極
１６を装着すると共に、該測定管１５の水平方向の両外
側に励磁コイルを配置し、前記電極１６と前記アースリ
ングとの電位差を検出する非満水用電磁流量計検出器で
ある。この非満水用電磁流量計検出器を測定管１５を含
む検出器本体１０の両端を相手配管１１，１２の間に挟
み込み当該検出器本体１０をその両側から押圧すること
により取付け固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非満水状態の被測
定流体を測定できる電磁流量計検出器に係り、特に配管
への接続時に管軸に対する円周方向のねじれを修正する
必要のある非満水用電磁流量計検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、非満水状態の被測定流体を測定
するためのフランジ形電磁流量計検出器の構成例を示し
ている。同図に示すフランジ形電磁流量計検出器は、非
磁性金属パイプからなる測定管１の下部に電極２を被測
定流体に接液可能に設置し、被測定流体に対して水平に
磁界を印加するため測定管１の外側の水平方向に一対の
励磁コイル３を配置している。左右それぞれの励磁コイ
ル３の間にコイルコア４を設け、励磁コイル３の外側に
帰還磁路を兼ねた本体カバー５を設けている。

【０００３】励磁コイル３から被測定流体に磁界を水平
に印加することにより生じる起電力を差動増幅器６で電
極２とアースリングとの間の電位差として検出し、その
検出信号を伝送回路７から変換器へ伝送するように構成
している。フランジ形電磁流量計検出器は、測定管１の
両端にはフランジがそれぞれ一体形成される。この検出
器側フランジにボルト穴を同心状に多数形成している。

【０００４】一方、電磁流量計検出器が設置される配管
ラインは、複数の配管を接続して構成されている。個々
の配管の両端部は図５で示すようなフランジ８が形成さ
れており、配管側フランジ８には同心状にボルト穴９が
形成されている。配管どうしで配管側フランジ８のボル
ト穴９を重ね、ボルトを通して固定している。２つの配
管の間にフランジ形電磁流量計検出器を設置する場合も
同様にして、配管側フランジ８のボルト穴９と検出器側
フランジのボルト穴とを重ねてボルトを通しナットで締
め付け固定するようにしている。

【０００５】以上のように構成された電磁流量計検出器
によれば、被測定流体が非満水状態であっても被測定流
体の水位及び流速に応じた信号を検出することができ
る。ところで、既設配管の配管フランジ８に設けられる
ボルト穴径はボルト径よりも大きくされており、ボルト
穴９に挿入したボルトとボルト穴９との間に確保すべき
ギャップがフランジ規格によって規定されている。例え
ば、ボルト穴径をボルト径よりも３ｍｍ大きくすること
としている。

【０００６】このようなことから、既設配管においては
互いに接続される配管どうしが配管の軸を中心にねじれ
て接続されることがある。図５は配管フランジ８のボル
ト穴径がボルト径より３ｍｍ大きい為、配管が管軸を中
心にねじれて接続されたときのねじれ量を示している。
長い配管ラインではこのねじれ量が累積するため、フラ
ンジ形非満水用電磁流量計検出器を配管間に配設する配
管作業時に、配管フランジのボルト穴径とボルト径との
３ｍｍギャップだけでは累積したねじれを修正しきれな
い可能性がある。

【０００７】しかしながら、非満水用電磁流量計検出器
をねじれた状態のまま配管間に配設すると測定誤差が生
じる問題がある。上記したように非満水用電磁流量計検
出器は、測定管の外側に励磁コイルが水平方向に左右一
対で配置されている。図６に示すように検出器がねじれ
た状態であると、励磁コイルが作る磁場内を被測定流体
が非満水状態で流れた場合、電極に対して左右の均一性
が崩れてしまう。このように被測定流体に対して電極を
中心として左右不均一な磁界が印加されると、均一性が
崩れた分の起電力が測定誤差となって現れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のフ
ランジ形非満水用電磁流量計検出器は、長い配管ライン
で配管接続部のねじれ量が累積してくると、電磁流量計
検出器の設置場所において配管フランジのボルト穴径と
ボルト径との３ｍｍギャップだけでは累積したねじれを
修正しきれないことから、ねじれ量に応じた測定誤差が
生じる可能性があった。

【０００９】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、相手配管のねじれが大きくても測定管底部
の電極を垂直位置へ回転して固定することができ、測定
誤差の原因となる検出器本体の管軸を中心としたねじれ
が大きくても修正可能な非満水用電磁流量計検出器を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。請求項１に対
応する本発明は、測定管の端部に被測定流体と接液する
アースリングを取り付け、前記測定管の下部に電極を装
着すると共に、該測定管の水平方向の両外側に励磁コイ
ルを配置し、前記電極と前記アースリングとの電位差を
検出する電位差検出手段を備えた非満水用電磁流量計検
出器であり、前記測定管を含む検出器本体の両端を相手
配管の間に挟み込み当該検出器本体をその両側から押圧
することにより取付け固定するものとした。

【００１１】本発明によれば、検出器本体が相手配管間
に締結部材等による事なく取付け固定されるので、相手
配管側のフランジに形成されるボルト穴の位置に制限を
受けること無く、検出器本体の配管接続時には検出器本
体を管軸を中心として自由に回転調整することができ
る。

【００１２】請求項２に対応する本発明は、測定管の端
部に被測定流体と接液するアースリングを取り付け、前
記測定管の下部に電極を装着すると共に、該測定管の水
平方向の両外側に励磁コイルを配置し、前記電極と前記
アースリングとの電位差を検出する電位差検出手段を備
えた非満水用電磁流量計検出器であり、前記測定管を含
む検出器本体の両端にフランジを設け、この検出器側フ
ランジに相手配管の端部に設けられた配管側フランジの
ボルト穴に対応するボルト穴を形成し、前記検出器側フ
ランジのボルト穴をフランジ規格の規定サイズより大き
くし、互いに重ねた配管側フランジ及び検出器側フラン
ジの両ボルト穴にボルトを通して配管接続してなる。

【００１３】本発明によれば、検出器側フランジのボル
ト穴をフランジ規格の規定サイズより大きくしているの
で、配管側フランジ及び検出器側フランジの両ボルト穴
を互いに重ねてボルトを通し配管接続するときに、検出
器本体を従来型の物に比べてより大きく回転調整するこ
とができ、従来よりも大きなねじれまで修正して取付け
固定できる。

【００１４】請求項３に対応する本発明は、測定管の端
部に被測定流体と接液するアースリングを取り付け、前
記測定管の下部に電極を装着すると共に、該測定管の水
平方向の両外側に励磁コイルを配置し、前記電極と前記
アースリングとの電位差を検出する電位差検出手段を備
えた非満水用電磁流量計検出器であり、前記測定管を含
む検出器本体の両端にフランジを設け、この検出器側フ
ランジに相手配管の端部に設けられた配管側フランジの
ボルト穴に対応するボルト穴を形成し、前記検出器側フ
ランジのボルト穴を管軸を中心とした円周方向に長い長
穴にして、互いに重ねた配管側フランジ及び検出器側フ
ランジの両ボルト穴にボルトを通して配管接続してな
る。

【００１５】本発明によれば、検出器側フランジのボル
ト穴を管軸を中心とした円周方向に長い長穴にしたの
で、配管側フランジ及び検出器側フランジの両ボルト穴
を互いに重ねてボルトを通し配管接続するときに、検出
器本体を従来型の物に比べてより大きく回転調整するこ
とができ、従来よりも大きなねじれまで修正して取付け
固定できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （第１の実施形態）図１（ａ）は第１の実施形態に係る
挟み込み形非満水用電磁流量計検出器（以下、「挟み込
み形検出器」と呼ぶ）を配管ライン中に配設した状態を
示している。同図において、１０は検出器本体であり、
１１は検出器本体１０の左側に接続される相手配管（左
側相手配管）であり、１２は検出器本体１０の右側に接
続される相手配管（右側相手配管）である。

【００１７】相手配管１１，１２はフランジ形電磁流量
計検出器のときにも使用していた従来型のものと同じで
ある。すなわち、相手配管１１，１２の管端部にフラン
ジ１３Ｌ，１３Ｒが一体形成されていて、フランジ１３
Ｌ，１３Ｒには管軸から所定量はなれた同一円周上にボ
ルト穴１４が一定間隔で形成されている。

【００１８】本実施形態に係る挟み込み形検出器は、被
測定流体に発生させた起電力を検出する検出器本体１０
と、その検出信号を変換器へ伝送するための図示してい
ない信号伝送部とから構成されている。

【００１９】検出器本体１０は、円筒状をなし両端部に
フランジの形成されていない測定管１５と、この測定管
１５の内側下部に被測定流体に接液可能に設けられた電
極１６と、測定管１５に非満水状態で流れる被測定流体
に対して左右から均一に磁界を印加できるように測定管
１５の外側の左右両側に配置された一対の励磁コイル
と、この励磁コイルに励磁電流を供給する励磁回路と、
測定管１５の両端部に設けられたアースリングと、この
アースリングと電極１６との間の帰還磁路を兼ねた本体
カバー等から構成されている。

【００２０】右側相手配管１２のフランジ１３Ｒと左側
相手配管１１のフランジ１３Ｌとの間に測定管１５を挟
み込んでいる。右側相手配管１２と左側相手配管１２と
の間に挿入した測定管１５の管軸と相手配管１１，１２
の管軸とを一致させ、かつ測定管１５の電極１６と測定
管中心とを通る直線Ｌを垂直状態にして挟み込んでい
る。そして、右側相手配管１２と左側相手配管１１のフ
ランジ１３の互いに対応するボルト穴に通しボルト１７
を挿入し、双方のフランジ１３より外側に出たボルト先
端部に螺合させたナット１８Ｒ，１８Ｌを検出器側に捩
じ込むことにより右側相手配管１２と左側相手配管１１
の間に挟んだ測定管１５を固定している。

【００２１】以上のように構成された挟み込み形検出器
では、右側相手配管１２と左側相手配管１１の間に挿入
した検出器本体１０を、電極１６が垂直位置に来るよう
に管軸を中心にして回転させることになる。このとき、
図１（ｂ）に示すように、相手配管１１が配管接続によ
り本来の位置から３ｍｍのギヤップでは修正できないほ
どにねじれていたとする。しかし、本実施形態は配管側
フランジのボルト穴と検出器側フランジのボルト穴とに
ボルトを通して固定する方式ではないので、配管側フラ
ンジのボルト穴の位置に制限を受けることが無く、検出
器本体１０を回転させて電極１６を垂直位置までもって
くることができる。検出器本体１０を正しく位置決めし
てから、左右の配管側フランジ１３Ｒ，１３Ｌを通しボ
ルト１７及びナット１８Ｒ，１８Ｌを螺合することによ
り左右の配管側フランジ１３Ｒ，１３Ｌで検出器本体１
０の両端を内側に向けて挟み込んで固定する。

【００２２】このように本実施形態によれば配管側フラ
ンジ１３Ｒ，１３Ｌの間に、円筒状の検出器本体１０を
挟み込んで固定するようにしたので、配管側フランジ１
３Ｒ，１３Ｌのボルト穴の位置に関係なく検出器本体１
０を固定でき、検出器本体１０を必要なだけ回転調整す
ることができる。したがって、配管側フランジ１３Ｒ，
１３Ｌの間に固定される検出器本体１０を常に好ましい
状態に取り付けることができ、被測定流体に不均一な磁
界が印加されることによる測定誤差を防止することがで
きる。

【００２３】（第２の実施形態）図２（ａ）は、第２の
実施形態に係るフランジ形非満水用電磁流量計検出器
（以下、「フランジ形検出器」と呼ぶ）を配管ライン中
に配設した状態を示している。相手配管１１，１２は図
１に示した配管と同じものである。

【００２４】このフランジ形検出器は、被測定流体に生
じた起電力を検出する検出器本体２０と、その検出信号
を変換器へ伝送するための図示していない信号伝送部と
から構成されている。

【００２５】検出器本体２０は、円筒状をなす胴部の両
端部にフランジが一体形成された測定管２１、及び第１
の実施形態と同様の他の構成要素（電極１６、励磁コイ
ル、励磁回路、アースリング、帰還磁路を兼ねた本体カ
バー等）から構成される。

【００２６】測定管２１の両端部に形成したフランジ
（検出器側フランジ）２２Ｌ，２２Ｒは、相手配管１
１，１２の配管側フランジ１３Ｌ，１３Ｒと同一寸法に
設計されており、配管側フランジ１３Ｌ，１３Ｒのボル
ト穴と同位置に同数のボルト穴２３が形成されている。

【００２７】ここで、検出器側フランジ２２Ｌ，２２Ｒ
のボルト穴２３は、フランジ規格に規定されている穴寸
法よりも大きくすることにより、ボルト穴２３とボルト
とのギャップを大きくして位置決めの自由度を大きくし
ている。

【００２８】右側相手配管１２のフランジ１３Ｒと左側
相手配管１１のフランジ１３Ｌとの間に測定管２１を挿
入している。右側相手配管１２と左側相手配管１１との
間に挿入した測定管２１の管軸と相手配管１１，１２の
管軸とを一致させ、かつ測定管２１の電極１６が垂直位
置に配置された状態で固定している。固定方法は、従来
のフランジ形電磁流量計検出器と同じ方法である。すな
わち、配管側フランジ１３Ｌ，１３Ｒのボルト穴と検出
器側フランジ２２Ｌ，２２Ｒの対応するボルト穴２３と
を重ねるようにして配管側フランジからボルト２４を挿
入し、検出器側フランジに出たボルト先端部にナット２
５を螺合して固定している。

【００２９】ここで、電極１６を垂直位置に配置するた
めに検出器本体２０を回転できる範囲は、配管側フラン
ジ１３Ｌ，１３Ｒのボルト穴と検出器側フランジ２２
Ｌ，２２Ｒのボルト穴２３とがボルト径よりも広い範囲
で重なる領域である。本実施形態では、ボルト穴２３の
穴径をフランジ規格に規定されている穴寸法よりも大き
くしているので、検出器本体２０を回転できる自由度が
その分だけ大きくなっている。

【００３０】このように本実施形態によれば、検出器側
フランジ２２Ｌ，２２Ｒのボルト穴２３の穴径をフラン
ジ規格に規定されている穴寸法よりも大きくしているの
で、検出器本体２０を回転できる自由度が大きく、検出
器本体２０を好ましい状態に固定する際に従来よりも大
きなねじれを修正することができる。

【００３１】（第３の実施形態）図３は第３の実施形態
に係るフランジ形検出器の部分的な構成を示している。
この実施形態の基本的な構成は、前述した第２の実施形
態と同じであり、異なる部分は検出器側フランジ２２
Ｌ，２２Ｒのボルト穴を長穴としたことである。

【００３２】図３に示すように、検出器側フランジ２２
Ｌ，２２Ｒのボルト穴を円周方向に沿って長くした長穴
３０としている。長穴３０は、径方向の短径よりも円周
方向の長径の方が大きくなるような寸法に設定されてい
る。したがって、検出器本体を管軸を中心に回転させて
垂直位置の位置出しを行う場合は、長穴３０の円周方向
の範囲内においてはねじれを修正することができる。

【００３３】このような本実施形態によれば、検出器側
フランジ２２Ｌ，２２Ｒのボルト穴を円周方向に長い長
穴３０としたので、検出器本体を回転できる自由度が大
きくなり、従来よりも大きなねじれを修正することがで
きる。本発明は上記実施形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施可
能である。

【００３４】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、相
手配管のねじれが大きくても測定管底部の電極の垂直位
置へ回転して固定することができ、測定誤差の原因とな
る検出器本体の管軸を中心としたねじれが大きくても修
正可能な非満水用電磁流量計検出器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る挟み込み形検出
器の構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係るフランジ形検出
器の構成を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係るフランジ形検出
器のフランジ部の構成を示す図である。

【図４】非満水用電磁流量計検出器の構成図である。

【図５】配管接続のねじれを示す図である。

【図６】検出器本体がねじれた状態で固定された非満水
用電磁流量計検出器を示す図である。

【符号の説明】

１０…検出器本体、１１…左側相手配管、１２…右側相
手配管、１３Ｒ，１３Ｌ…配管側フランジ、１４…ボル
ト穴、１５…測定管、１６…電極、１７…通しボルト、
１８Ｒ，１８Ｌ…ナット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定管の端部に被測定流体と接液するア
   ースリングを取り付け、前記測定管の下部に電極を装着
   すると共に、該測定管の水平方向の両外側に励磁コイル
   を配置し、前記電極と前記アースリングとの電位差を検
   出する電位差検出手段を備えた非満水用電磁流量計検出
   器であり、 前記測定管を含む検出器本体の両端を相手配管の間に挟
   み込み当該検出器本体をその両側から押圧することによ
   り取付け固定することを特徴とする非満水用電磁流量計
   検出器。
2. 【請求項２】 測定管の端部に被測定流体と接液するア
   ースリングを取り付け、前記測定管の下部に電極を装着
   すると共に、該測定管の水平方向の両外側に励磁コイル
   を配置し、前記電極と前記アースリングとの電位差を検
   出する電位差検出手段を備えた非満水用電磁流量計検出
   器であり、 前記測定管を含む検出器本体の両端にフランジを設け、
   この検出器側フランジに相手配管の端部に設けられた配
   管側フランジのボルト穴に対応するボルト穴を形成し、
   前記検出器側フランジのボルト穴をフランジ規格の規定
   サイズより大きくし、配管の軸ずれやねじれ等があって
   も互いに重ねた配管側フランジ及び検出器側フランジの
   両ボルト穴にボルトを通して配管接続できることを特徴
   とする非満水用電磁流量計検出器。
3. 【請求項３】 測定管の端部に被測定流体と接液するア
   ースリングを取り付け、前記測定管の下部に電極を装着
   すると共に、該測定管の水平方向の両外側に励磁コイル
   を配置し、前記電極と前記アースリングとの電位差を検
   出する電位差検出手段を備えた非満水用電磁流量計検出
   器であり、 前記測定管を含む検出器本体の両端にフランジを設け、
   この検出器側フランジに相手配管の端部に設けられた配
   管側フランジのボルト穴に対応するボルト穴を形成し、
   前記検出器側フランジのボルト穴を管軸を中心とした円
   周方向に長い長穴にして、配管の軸ずれやねじれ等があ
   っても互いに重ねた配管側フランジ及び検出器側フラン
   ジの両ボルト穴にボルトを通して配管接続できることを
   特徴とする非満水用電磁流量計検出器。