JPH09145435A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JPH09145435A JPH09145435A JP30480095A JP30480095A JPH09145435A JP H09145435 A JPH09145435 A JP H09145435A JP 30480095 A JP30480095 A JP 30480095A JP 30480095 A JP30480095 A JP 30480095A JP H09145435 A JPH09145435 A JP H09145435A
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- measuring tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強磁性材である鉄製の配管１１０ａ、１１０
ｂを測定管１０１に連結すると、ケース１０９内の磁束
分布が配管１１０ａ、１１０ｂ側に引かれて変化し、配
管１１０ａ，１１０ｂを取り付けた場合と取り付けない
場合とでは、計測値が変化し、計測誤差を生じる。 【解決手段】 被測定流体２に直交する磁界を測定管１
内に発生させる磁界発生手段のコイル４と、前記磁界の
作用により発生した起電力を測定するように前記測定管
１の直径上に対向して設けた少なくとも一対の電極５
と、前記磁界に対し影響の少ない前記測定管両端鍔部に
設けた磁気シールドプレート１０とを備えたものであ
る。
ｂを測定管１０１に連結すると、ケース１０９内の磁束
分布が配管１１０ａ、１１０ｂ側に引かれて変化し、配
管１１０ａ，１１０ｂを取り付けた場合と取り付けない
場合とでは、計測値が変化し、計測誤差を生じる。 【解決手段】 被測定流体２に直交する磁界を測定管１
内に発生させる磁界発生手段のコイル４と、前記磁界の
作用により発生した起電力を測定するように前記測定管
１の直径上に対向して設けた少なくとも一対の電極５
と、前記磁界に対し影響の少ない前記測定管両端鍔部に
設けた磁気シールドプレート１０とを備えたものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、測定管内を流れ
る被測定流体に対して交差方向に磁界を発生させ、この
磁界を横切る流体の流量に応じて発生する起電力を、上
記測定管の直径上に対向して設けられた少なくとも一対
の電極を通じて検出し、上記流量を測定する電磁流量計
に関するものである。
る被測定流体に対して交差方向に磁界を発生させ、この
磁界を横切る流体の流量に応じて発生する起電力を、上
記測定管の直径上に対向して設けられた少なくとも一対
の電極を通じて検出し、上記流量を測定する電磁流量計
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は電磁流量計５０の測定原理を示す
構成図であり、図において、５１は内面がテフロン等に
よってライニング処理された測定管、５２は測定管１内
を流れる導電性液体である被測定流体、５３は測定管５
１の外周に設けられたコア、５４はそのコア５３に巻か
れた磁界発生手段としてのコイル、５５は測定管５１の
直径上で対向し且つ磁界と交差する位置に設けられた少
なくとも一対の電極、５６はその電極５５によって検出
された起電力からノイズ等を取り除き、この起電力から
被測定流体５２の流量に応じた信号に変換する変換器で
ある。
構成図であり、図において、５１は内面がテフロン等に
よってライニング処理された測定管、５２は測定管１内
を流れる導電性液体である被測定流体、５３は測定管５
１の外周に設けられたコア、５４はそのコア５３に巻か
れた磁界発生手段としてのコイル、５５は測定管５１の
直径上で対向し且つ磁界と交差する位置に設けられた少
なくとも一対の電極、５６はその電極５５によって検出
された起電力からノイズ等を取り除き、この起電力から
被測定流体５２の流量に応じた信号に変換する変換器で
ある。
【０００３】図５は従来の電磁流量計を示す一部を切断
した正面図であり、図において、１０１は測定管、１０
２は測定管１０１内を流れる導電性液体である被測定流
体、１０３は測定管１０１の外周に設けられたコア、１
０４はそのコア１０３に巻かれた磁界発生手段としての
コイル、１０５は測定管１０１の直径上で対向し且つ磁
界と交差する位置に設けられた少なくとも一対の電極、
１０７はコイル１０４を覆って上記測定管１０１に固定
する磁束帰還用アウターコア、１０８は測定管１０１の
直径範囲において磁界を平行に発生させるためにコイル
１０４と測定管１０１との間に介在させたインナーコ
ア、１０９はコイル１０４、磁束帰還用アウターコア
７、インナーコア１０８の周囲を覆い、測定管１０１に
溶接により固定するケースである。
した正面図であり、図において、１０１は測定管、１０
２は測定管１０１内を流れる導電性液体である被測定流
体、１０３は測定管１０１の外周に設けられたコア、１
０４はそのコア１０３に巻かれた磁界発生手段としての
コイル、１０５は測定管１０１の直径上で対向し且つ磁
界と交差する位置に設けられた少なくとも一対の電極、
１０７はコイル１０４を覆って上記測定管１０１に固定
する磁束帰還用アウターコア、１０８は測定管１０１の
直径範囲において磁界を平行に発生させるためにコイル
１０４と測定管１０１との間に介在させたインナーコ
ア、１０９はコイル１０４、磁束帰還用アウターコア
７、インナーコア１０８の周囲を覆い、測定管１０１に
溶接により固定するケースである。
【０００４】次に動作について説明する。不図示の電源
から給電線４ａを通じての給電によってコイル１０４を
励磁すると、コア１０３を通じて測定管１０１の軸線と
直交する方向に磁界φが発生する。この磁界内の測定管
１０１に被測定流体１０２を移動させると、ファラデー
の電磁誘導の法則によって起電力を発生する。この場
合、磁界φが電気的に絶縁された測定管１０１に直角に
生じ、流れている被測定流体１０２の導電率が低すぎな
ければ、一対の電極１０５間から起電力が測定できる。
この起電力は磁界φの強さと被測定流体１０２の平均流
速と電極間距離に比例するもので、この起電力を電極１
０５に接続した信号線１０６を通じて取り出し、ノイズ
を取り除き、前記図２に示すように変換器５６で流体に
応じた信号に変換して出力することにより、流量を測定
できる。
から給電線４ａを通じての給電によってコイル１０４を
励磁すると、コア１０３を通じて測定管１０１の軸線と
直交する方向に磁界φが発生する。この磁界内の測定管
１０１に被測定流体１０２を移動させると、ファラデー
の電磁誘導の法則によって起電力を発生する。この場
合、磁界φが電気的に絶縁された測定管１０１に直角に
生じ、流れている被測定流体１０２の導電率が低すぎな
ければ、一対の電極１０５間から起電力が測定できる。
この起電力は磁界φの強さと被測定流体１０２の平均流
速と電極間距離に比例するもので、この起電力を電極１
０５に接続した信号線１０６を通じて取り出し、ノイズ
を取り除き、前記図２に示すように変換器５６で流体に
応じた信号に変換して出力することにより、流量を測定
できる。
【０００５】つまり、量記号および単位を次のようにす
ると、 量記号 物理量 単位 Ｂ 磁束密度 Ｔ Ｄ 測定管の内径 ｍ ｖ 平均軸方向流体速度 ｍ／ｓ Ｅ 起電力 Ｖ ｋ 定数 − Ｑ 体積流量 ｍ3 ／ｓ ファラデーの法則に従って、起電力Ｅの大きさは、次の
式で示される。 Ｅ＝ｋＢＤｖ ・・・（１） 体積流量は円管測定管の場合は次の式となる。 Ｑ＝（πＤ2 ／４）・ｖ ・・・（２） この関係があるので、式（１）は式（３）のように表さ
れる。 Ｑ＝（πＤ／４ｋＢ）・Ｅ ・・・（３） ここで、磁束密度Ｂを一定とすると、測定管内の流量
は、起電力Ｅを測定することによって求められる。
ると、 量記号 物理量 単位 Ｂ 磁束密度 Ｔ Ｄ 測定管の内径 ｍ ｖ 平均軸方向流体速度 ｍ／ｓ Ｅ 起電力 Ｖ ｋ 定数 − Ｑ 体積流量 ｍ3 ／ｓ ファラデーの法則に従って、起電力Ｅの大きさは、次の
式で示される。 Ｅ＝ｋＢＤｖ ・・・（１） 体積流量は円管測定管の場合は次の式となる。 Ｑ＝（πＤ2 ／４）・ｖ ・・・（２） この関係があるので、式（１）は式（３）のように表さ
れる。 Ｑ＝（πＤ／４ｋＢ）・Ｅ ・・・（３） ここで、磁束密度Ｂを一定とすると、測定管内の流量
は、起電力Ｅを測定することによって求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電磁流量計は以
上のように構成されているので、据え付け時、斜線示の
ように強磁性材である鉄製の配管１１０ａ、１１０ｂ
を、そのフランジ部１１０ａ−１、１１０ｂ−１によっ
て測定管１０１に連結すると、ケース１０９内の磁束分
布がフランジ部１１０ａ−１、１１０ｂ−１に引かれて
鎖線示のように変化し、信号線１０６を介して取り出さ
れる起電力が変化する。このため、配管１１０ａ，１１
０ｂを取り付ける場合と取り付けない場合とでは、計測
値が変わり、計測誤差を生じるという課題があった。こ
の場合の起電力は数ｍＶであり、一般にフランジ部を付
けない状態で電磁流量計検出器の初期設定を行っている
ので、上述のような磁束分布の変化は、起電力自体をシ
フトさせ、これが変換器（検出器からの信号を増幅する
もの：図示せず）で増幅され、結果的に初期状態とかな
りのズレを生じる。
上のように構成されているので、据え付け時、斜線示の
ように強磁性材である鉄製の配管１１０ａ、１１０ｂ
を、そのフランジ部１１０ａ−１、１１０ｂ−１によっ
て測定管１０１に連結すると、ケース１０９内の磁束分
布がフランジ部１１０ａ−１、１１０ｂ−１に引かれて
鎖線示のように変化し、信号線１０６を介して取り出さ
れる起電力が変化する。このため、配管１１０ａ，１１
０ｂを取り付ける場合と取り付けない場合とでは、計測
値が変わり、計測誤差を生じるという課題があった。こ
の場合の起電力は数ｍＶであり、一般にフランジ部を付
けない状態で電磁流量計検出器の初期設定を行っている
ので、上述のような磁束分布の変化は、起電力自体をシ
フトさせ、これが変換器（検出器からの信号を増幅する
もの：図示せず）で増幅され、結果的に初期状態とかな
りのズレを生じる。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、外部磁界の影響による計測誤差を
受けることがなく、計測効率の安定した電磁流量計を得
ることを目的とする。
めになされたもので、外部磁界の影響による計測誤差を
受けることがなく、計測効率の安定した電磁流量計を得
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る電磁流量計は、被測定流体に直交する磁界を測定管内
に発生させる磁界発生手段と、前記磁界の作用により前
記被測定流体中に発生した起電力を測定するように前記
測定管の直径上で対向して設けられた少なくとも一対の
電極と、前記測定管両端鍔部に設けた磁気シールドプレ
ートとを備えたものである。
る電磁流量計は、被測定流体に直交する磁界を測定管内
に発生させる磁界発生手段と、前記磁界の作用により前
記被測定流体中に発生した起電力を測定するように前記
測定管の直径上で対向して設けられた少なくとも一対の
電極と、前記測定管両端鍔部に設けた磁気シールドプレ
ートとを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による電
磁流量計を示す一部を切断した正面図あり、図におい
て、１は測定管、２は測定管１内を流れる導電性液体で
ある被測定流体、３は測定管１の外周に設けられたコ
ア、４はそのコア３に巻かれた磁界発生手段としてのコ
イル、５は測定管１の直径上で対向し且つ磁界と交差す
る位置に設けられた少なくとも一対の電極、７はコイル
４を覆って上記測定管１に固定する磁束帰還用アウター
コア、８は測定管１の直径範囲において磁界を平行に発
生させるためにコイル４と測定管１との間に介在させた
インナーコア、９はコイル４、磁束帰還用アウターコア
７、インナーコア８の周囲を覆い、測定管１に溶接によ
り固定するケース、１０は測定管両端鍔部に設けた磁気
シールドプレートである。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による電
磁流量計を示す一部を切断した正面図あり、図におい
て、１は測定管、２は測定管１内を流れる導電性液体で
ある被測定流体、３は測定管１の外周に設けられたコ
ア、４はそのコア３に巻かれた磁界発生手段としてのコ
イル、５は測定管１の直径上で対向し且つ磁界と交差す
る位置に設けられた少なくとも一対の電極、７はコイル
４を覆って上記測定管１に固定する磁束帰還用アウター
コア、８は測定管１の直径範囲において磁界を平行に発
生させるためにコイル４と測定管１との間に介在させた
インナーコア、９はコイル４、磁束帰還用アウターコア
７、インナーコア８の周囲を覆い、測定管１に溶接によ
り固定するケース、１０は測定管両端鍔部に設けた磁気
シールドプレートである。
【００１０】上記測定管１は内面および端面に耐食性、
耐摩耗性のためのライニング処理１１を施してあり、こ
のライニング処理時に測定管１の測定管両端鍔部１ａ，
１ｂの外面にリング状の磁気シールドプレート１０を配
設して一体的に組付ける。そして、ライニング処理後の
測定管端面にはケース９内の検出部と測定流体とを同電
位にする接液リング１３ａ，１３ｂが取り付けられ、こ
のライニング処理１１の材料としては、例えばふっ素樹
脂、クロロプレンゴム、ポリウレタンゴム、セラミック
ス等を用いる。また、接液リング１３ａ，１３ｂの材料
としては、例えばステンレス鋼、白金・インジウム、タ
ンタル、チタン、ハステロイＢ、ハステロイＣ、モネ
ル、導電性ふっ素樹脂等を用いる。
耐摩耗性のためのライニング処理１１を施してあり、こ
のライニング処理時に測定管１の測定管両端鍔部１ａ，
１ｂの外面にリング状の磁気シールドプレート１０を配
設して一体的に組付ける。そして、ライニング処理後の
測定管端面にはケース９内の検出部と測定流体とを同電
位にする接液リング１３ａ，１３ｂが取り付けられ、こ
のライニング処理１１の材料としては、例えばふっ素樹
脂、クロロプレンゴム、ポリウレタンゴム、セラミック
ス等を用いる。また、接液リング１３ａ，１３ｂの材料
としては、例えばステンレス鋼、白金・インジウム、タ
ンタル、チタン、ハステロイＢ、ハステロイＣ、モネ
ル、導電性ふっ素樹脂等を用いる。
【００１１】上記構成の電磁流量計は、据え付け時、斜
線示のように強磁性材である鉄製の配管１２ａ、１２ｂ
を、そのフランジ部１２ａ−１、１２ｂ−１によって測
定管１に連結接続するが、この連結接続の仕方には、フ
ランジ接続方式、フランジ挟み込み方式、サニタリ接続
方式、ねじ接続方式の種々の方式がある。
線示のように強磁性材である鉄製の配管１２ａ、１２ｂ
を、そのフランジ部１２ａ−１、１２ｂ−１によって測
定管１に連結接続するが、この連結接続の仕方には、フ
ランジ接続方式、フランジ挟み込み方式、サニタリ接続
方式、ねじ接続方式の種々の方式がある。
【００１２】次に動作について説明する。不図示の電源
から給電線４ａを通じての給電によってコイル４を励磁
し、測定管１の軸線と直交する方向に磁界を発生させ、
この磁界内の測定管１に被測定流体２を移動させると、
ファラデーの電磁誘導の法則によって起電力を発生す
る。この場合、磁界が電気的に絶縁された測定管に直角
に生じ、流れている液体の導電率が低すぎなければ、一
対の電極５間から起電力が測定できる。この起電力は磁
界の強さと流体の平均流速と電極間距離に比例するの
で、この起電力からノイズを取り除き、この起電力を前
記図２に示すように変換器５６で流体に応じた信号に変
換して出力することにより、流量を測定できる。
から給電線４ａを通じての給電によってコイル４を励磁
し、測定管１の軸線と直交する方向に磁界を発生させ、
この磁界内の測定管１に被測定流体２を移動させると、
ファラデーの電磁誘導の法則によって起電力を発生す
る。この場合、磁界が電気的に絶縁された測定管に直角
に生じ、流れている液体の導電率が低すぎなければ、一
対の電極５間から起電力が測定できる。この起電力は磁
界の強さと流体の平均流速と電極間距離に比例するの
で、この起電力からノイズを取り除き、この起電力を前
記図２に示すように変換器５６で流体に応じた信号に変
換して出力することにより、流量を測定できる。
【００１３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、測定管両端鍔部１ａ，１ｂの外面、つまりケース９
内のコイル４から最も離れた位置に磁気シールドプレー
ト１０を設けたことにより、この磁気シールドプレート
はコイル４により発生された磁束を引き付けることが少
なく、検出効率に悪影響を生じない。また、接液リング
１３ａ，１３ｂを介して測定管両端鍔部１ａ，１ｂに配
管１２ａ、１２ｂのフランジ部１２ａ−１、１２ｂ−１
を連結しても、磁気シールドプレート１０によって上記
磁束には何らの影響も及ぼさないので、計測効率を損な
うことがなく、常に安定した計測を行うことができる効
果が得られる。
ば、測定管両端鍔部１ａ，１ｂの外面、つまりケース９
内のコイル４から最も離れた位置に磁気シールドプレー
ト１０を設けたことにより、この磁気シールドプレート
はコイル４により発生された磁束を引き付けることが少
なく、検出効率に悪影響を生じない。また、接液リング
１３ａ，１３ｂを介して測定管両端鍔部１ａ，１ｂに配
管１２ａ、１２ｂのフランジ部１２ａ−１、１２ｂ−１
を連結しても、磁気シールドプレート１０によって上記
磁束には何らの影響も及ぼさないので、計測効率を損な
うことがなく、常に安定した計測を行うことができる効
果が得られる。
【００１４】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による電磁流量計を示す一部を切断した正面図であ
り、上記実施の形態１では、測定管両端鍔部１ａ，１ｂ
の外面にリング状の磁気シールドプレート１０を配設し
たが、本実施の形態２は測定管両端鍔部１ａ，１ｂの内
面に図４に示す円弧状の磁気シールドプレート１０ａ〜
１０ｄをリング状に配置し、例えば、接着剤等で組付け
固定したもので、コイル４からの磁束が多少、磁気シー
ルドプレート１０ａ〜１０ｄに流れ易くなるが、実施の
形態１と同様の作用効果が得られる。
態２による電磁流量計を示す一部を切断した正面図であ
り、上記実施の形態１では、測定管両端鍔部１ａ，１ｂ
の外面にリング状の磁気シールドプレート１０を配設し
たが、本実施の形態２は測定管両端鍔部１ａ，１ｂの内
面に図４に示す円弧状の磁気シールドプレート１０ａ〜
１０ｄをリング状に配置し、例えば、接着剤等で組付け
固定したもので、コイル４からの磁束が多少、磁気シー
ルドプレート１０ａ〜１０ｄに流れ易くなるが、実施の
形態１と同様の作用効果が得られる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、測定管両端鍔部の外面に、請求項１記載の発明よ
れば、測定管両端鍔部の内面に磁気シールドプレートを
組付けて構成したので、この磁気シールドプレートはケ
ース内のコイルから最も離れた位置にあり、このコイル
により発生した磁束を引き付けることが少なく、検出効
率に悪影響を生じない。また、測定管両端鍔部に配管の
フランジ部を連結しても、上記磁束は磁気シールドプレ
ートで磁気シールドされており、何らの影響も受けな
い。従って、計測効率を損なうことがなく、常に安定し
た計測を行うことができる効果がある。
れば、測定管両端鍔部の外面に、請求項１記載の発明よ
れば、測定管両端鍔部の内面に磁気シールドプレートを
組付けて構成したので、この磁気シールドプレートはケ
ース内のコイルから最も離れた位置にあり、このコイル
により発生した磁束を引き付けることが少なく、検出効
率に悪影響を生じない。また、測定管両端鍔部に配管の
フランジ部を連結しても、上記磁束は磁気シールドプレ
ートで磁気シールドされており、何らの影響も受けな
い。従って、計測効率を損なうことがなく、常に安定し
た計測を行うことができる効果がある。
【図１】この発明の実施の形態１による電磁流量計を示
す一部を切断した正面図である。
す一部を切断した正面図である。
【図２】電磁流量計の原理を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態２による電磁流量計を示
す一部を切断した正面図である。
す一部を切断した正面図である。
【図４】実施の形態２で用いる磁気シールドの正面図で
ある。
ある。
【図５】従来の電磁流量計を示す一部を切断した正面図
である。
である。
１ 測定管 １ａ，１ｂ 測定管両端鍔部 ２ 被測定流体 ４ コイル（磁界発生手段） ５ 電極 １０ 磁気シールドプレート １２ａ，１２ｂ 配管 １２ａ−１，１２ｂ−１ フランジ部
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定流体を通す測定管と、前記被測定
流体に直交する磁界を前記測定管内に発生させる磁界発
生手段と、前記磁界の作用により発生した起電力を測定
するように前記測定管の直径上で対向して設けられた少
なくとも一対の電極と、前記測定管両端鍔部に設けた磁
気シールドプレートとを備えた電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30480095A JPH09145435A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30480095A JPH09145435A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09145435A true JPH09145435A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17937400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30480095A Pending JPH09145435A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09145435A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172645A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Yokogawa Electric Corp | ウエハー形電磁流量計 |
| DE102006014677A1 (de) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung |
| CN102636224A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-08-15 | 沈阳北星仪表制造有限公司 | 智能光电磁流量计 |
| EP4545914A1 (en) | 2023-10-26 | 2025-04-30 | Yokogawa Electric Corporation | ELECTROMAGNETIC FLOWMETER |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP30480095A patent/JPH09145435A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172645A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Yokogawa Electric Corp | ウエハー形電磁流量計 |
| DE102006014677A1 (de) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung |
| CN102636224A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-08-15 | 沈阳北星仪表制造有限公司 | 智能光电磁流量计 |
| EP4545914A1 (en) | 2023-10-26 | 2025-04-30 | Yokogawa Electric Corporation | ELECTROMAGNETIC FLOWMETER |
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