JPS5860219A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は配管影響を軽減し喪電磁流量針に関する。

従来、一対の電−極を用い且つ均一磁界とした電磁流量
計が多用されていた。しかし、この種の電磁光量針で線
、上流に接続されるエルがや弁などの配管の影響によＩ
Ｊ流速分布の軸対称性が乱れると、測定に誤差が生じる
。

この問題を解失するため、 （１）　　磁界分布を流速分布の重み関数の逆数となる
形状にする方法、並びに。

（２）電極を線電極、両電極あるいは複数個の点電極と
する方法が考えられている。

しかし、（１）の方法に関しては、一対の点電極におい
ては条件を満たす磁界が存在しないことが理論付けされ
ている。そのため、現在では理想近似磁界（関数磁界）
を用いているが、現実問題としては配管影響について解
決されていない、一方、（２）の方法に関しては、１ｆ
／＃開昭５４−１５０１６６号公報（発明の名称「電磁
流量針」）に示されるなど、現在種々の研究がなされて
いる。

上記の＃開開５４−１５０１６６号公報には、均一磁界
において配管影響がなるべく少くなる電極配置の原理が
開示されている。

本発明は、上述した（１）と（２）の方法の中間をとシ
、不均一磁界で且つ電極ｔ２対とした場合において、配
管影響が最も少い電磁流量針を提供すゐことを目的とす
る。以下、図面を参照して本発明を説明する。　　　　
　・ 第ｉｍｌは本発明の一実施例を、２：対の電極１１と１
２．１３と１４を含みパイプ２に垂直か断面で切った説
明図である。第２図はその側面図である。

２対の電極は流体の流れるパイプ２の軸２に垂直なＸ−
７平面にて／４イブ２の内壁に設けられており、１１と
１２及び１３と１４の電極は２軸に直交するｙ軸に対し
てそれぞれ対称の位置にあり、且つ１１と１４及び１２
と１３の電極は２軸、ｙ軸、に直交するＸ軸に対して対
称の位置にある。ここで、Ｘ　＃　）’　＋　ｚ軸の交
点と各電極とを結ぶ直線がＸ軸となす角度θを電極開き
角と呼ぶ。

一方、上下の励磁コイル３は矩形状のコイルが／ｌｌイ
ブと同軸な円筒面に沿って曲面状に形成されたものであ
り、その軸方向中心をｘ−ｙ平面上に置くと共に、Ｘ軸
及びｙ軸にそれぞれ対称をなすように設置されている。

ここで、ｘ。

ｙ、ｚ軸の交点と励磁コイル３の軸方向の辺の中央とを
結ぶ直線がＸ軸となす角度β０をコイル開き角と呼ぶ。

今、パイプ２の半径ｔ−Ｒ，励磁コイルＳｏｈｍ部の半
径をＨｚ、励磁コイル３の軸方向長さをＬとすると、 で与えられる値民、為並びに上記のコイル開き角β０に
よって励磁コイル３が与える不均一磁界が定まる。

次に、電極の最も効果的な配置の決定を説明する。今、
パイプ２のｘ−ｙ’Ｆ間上の任意の点を、ｘ、ｙ軸の交
点を原点としＸ軸を始線とする極座標で表示すると、各
電極１１，１２，１３゜１４の位置はそれぞれ（Ｒ，＃
）、（Ｒ，π−＃）、（Ｒ，＃−π）、（Ｒ，−〇）と
な〕、これらを０００位と称す、ここで、ノ臂イグ２内
に２軸方向の流速Ｖｚ　ｆｋゐ流体が流れるとし、パイ
プ内Ｘ−１平面上における任意の点ｐｔ（ｒ　、φ）と
し、ζ＝１″へとおくと、電極１１の電位Ｕ１は次式（
２）で表わされる。

・・・・・・式（２） ％式％） フメータで与えられ、点ｐにおける磁束密度のＸ＠力方
向ｙ軸方向の各成分である。ｔたＷｘ。

Ｗｙは（ζ、ψ、０）の・臂うメータで与えられ、点ｐ
における起電力が電極１１の電位へ寄与する割合を表わ
す関数で桑る。なお、他の電極１２゜１３．１４の各電
位Ｕｓ　、　Ｕｓ　−Ｕａは、式（２）の関数Ｗｘ　　
、Ｗｙのノ母うメータの１つである０をそれ−ｅ　ｈ　
、π−θ、θ−に、−〇と置換えることによって得られ
る。

上記４つの電極の起電力Ｕｌｙ　Ｕｔ　＋　　Ｕｓ　＊
　　Ｕ４は′、 Ｕｔ＝Ｕｌ−Ｕ、　−Ｕ場＋Ｕ。

として差動的に重比されるが、　ＷｘＢＹ−ＷＦＢｘ＝
一定となるような磁界分布（Ｂｘ、Ｂｙ）は前述の如く
存在しない。

そこで、Ｗｔ　＝　ＷｘＢ　）’　−ｗｙ　Ｂ　ｘとし
、Ｗｔ　の均一さを評価するために、評価関数Ｅを次式
（３）のように定めてＥが最小となる（＃、β・）を求
６てみる。

・　Ｅ（＃、β０） 式（３）で求めた評価関数Ｅ（＃、β。）の変化の例を
第３図、第４図に示す、第３図は氏＝０．７５゜Ｋｌ−
０，２８とした場合、第４図はに、＝０．７５、Ｋ、＝
　０．９４とした場合であるが、これらよル、Ｅが最も
小さくなる電極の位置θの範囲は。

θ＝５″〜２ダ であることがわかる、一方、Ｅを最小とするβ。

の値は艮とへの値によって異なるので、Ｋ、とＫ。

の値を通常とられる範囲で変化させた場合に評偶関数Ｅ
を最小とするβ。の値を第５図に示す。

同図より、 β。＝３０゛〜５′σ であることがわかる。

以上の説明よシ、２対の電極を有し、印加磁界が不均一
磁界である場合の電磁流量計では、Ｋ、＝０．７〜０．
９且つに、＝　０．２５〜１．０という通常設定される
条件において。

の如く、コイル開き角β。及び電極開き角θを設定すれ
ば配管影響が極めて軽減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図はその側面
図、第３図及び第４図は評価関数のグラフ、第５図はコ
イル開き角β。の最適範囲を示すグラフである。 図面中、 １１．１２，１３．１４は電極、 ２は／４イブ。 ３は励＠＊イル、 β。はコ、イル開龜角、 Ｉは電極開き角である。 特許出願人 株式会社北辰電機製作所 代理人 弁理士　光　石　士　部（他１名） 第１図 第２図　　１ 第３図 電極開を角θ 第４図 を本ＪＴＬＩＷ１１さ＾θ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印加磁界を不均一磁界とすると共に２対の電極を備え、
   前記不均一磁界を与える励磁コイルの電極を含む平面に
   おけるコイル開き角ｔ−３σないし５σとし、且つ電極
   開き角をｔ表いし２５′としたことを特徴とする電磁流
   量針。