JPS6295425A - 磁力線流量計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテーパー管内のフロートの位置を非接触で検出
して流体の流量を検出する磁力線流−１ｉｌ、計に関す
る。

（従来の技術〕 従来から被ΔＮ定流体を流入させるテーパー管内にフロ
ートを設け、このフロートの位置より流ＩＩ″ｒ、を検
出する方法が広く用いられているが。

位置変化の激しいフロートの位置を検出する方法が難し
く、光電式のものは特に応答性が良いという利点がある
ものの？Ｑ　Ｆ：ＪＬだ液体には使用できず、強い振動
や高い熱などの環境変化に弱く価格もＩΩ：いという欠
点があった。

〔発１１が解決しようとする問題点〕 未発ＩＩはＬ述した欠点を解決するため、磁力線が強磁
性体により偏位することにＲＥＩ　Ｌ、テーパー管内で
上下する強磁性体を設けたフロートにより曲げられる磁
力線を検出コイルで検出して、フロートの位置を検出し
、流体の流量を計測できるようにした構造が簡ｒ１ｔで
安価な磁力線流ｊ５計を実現できるようにした。

〔作用〕

励磁コイルに電流を流すことにより生ずる磁力線が、フ
ロートの接近によって偏位し、検出コイルの釦交磁束数
が増加して高い誘起＋１ｉ圧を発生することでフロート
の位置を算定する。

〔問題点を解決するための丁段〕

未発明の磁力線流漬計は、一方が拡径したテーパー管内
に、内部に強磁性体を設けたフロートがテーパー管内に
流入する流体ｔＱ　ｉ＋ｔにより一定の位置で停止にす
るように設けられ、前記テーパー管の側部には励磁コイ
ルとこれに近１ｉして設けられた検出コイルでなるコイ
ル対を適名な数だけ配、；ツし、前記コイル対の外側に
強磁性体でなる筒を設け、各励磁コイルに逐次１Ｔｌ流
を流すことにより発生する磁力線が被検出物体により曲
げられることで、検出コイルに発生する誘起電圧を検出
して被検出物体の位置を検出する構成のものとしである
。

〔実施例〕 以下本発明の一実施例を添付図面に示す具体例により詳
細に説１５１する。

第１図において、下部より被測定流体が魔人し、１一部
が拡径したテーパー管８内には強磁性体９を内部に設け
た７０−）　１０が入れられており、テーパー管８内に
流入する流体の流コＩＸ−に従い一定の位置で停止でき
るようになっている。

また、テーパー１庁８の外側には検出コイルＣと励磁コ
イルＢとでなるコイル対ｌ〜４が配設してあり、さらに
コイル対ｌ〜４の外側には強磁性体でなる筒１２が設け
である。

上述した構成において、被八ｈ１体の流；１１に追従し
てフロート１０はＬドするが、この状ｊＡ１を第２図〜
第４図に示す簡略化したモデルで説【す１する。

第２図は１強磁性体で構成される筒１２を強磁性体板Ａ
として示しており、励磁コイルＢ、検出コイルＣとでな
るコイル対１０・ＩＩｎの左側にはフロート内に設けら
れている強磁性体９が上ド方向に移動′ｎｎ能能ものと
して示しである。

このような構成において、ｎ個の検出コイルに順番に、
１→２→３→・・・→ｎと電流をＩＮ、　シ、矩形波の
１周期毎に電流を流すコイルユニットを１→２→３→・
・・→ｎの順に変えて行くものとする０強磁性体９が近
くにないコイル対（第２図では１、？、３．４．５．７
・・・ｎ）では検出コイルＣに発生する起電力は小さく
、強磁性体９が近くにあるコイル対（第２図では６）で
は大きな起′１ニ力が発生する。これは、コイル対６と
強磁性体９が第３図の位置関係にあるため、励磁コイル
Ｂに第４図に示す方向に電流を流すと励磁コイルＢに（
ａ）図に示す向きに磁束が発生するが、　Ｉ！ｉＩＪｍ
コイルＢより発生した磁束の分布は強磁性体の透磁率が
空気のそれに比べて極めて大きいため、右側（強磁性体
板側）にかたよったものになる、しかしくｂ）図のよう
に検出コイル左部に強磁性体９が接近すると強磁性体９
は透磁率の品い強磁性体であるため磁力線の分布は左側
（コイルＣ側）に広がった分布をする。ところで、電磁
誘導の法則によれば、コイルに発生する起電力ｅはコイ
ルに鎖交する磁束Φの時間変化に比例し くただしＮはコイルのａ数） なる起電力を発生する。このため励磁コイルＢに流す電
流を第５図に示すように各コイル対にＩＮ１次矩形波を
流せば、検出コイルに発生する磁束も時間的に変化する
ものが得られる。

このように励磁コイルＢの；ｔｉ、　ａを変化させて、
検出コイルＣの起電力を検出すると第６図に示すように
コイル対６の検出コイルＣに鎖交する磁束数は他のコイ
ル対の検出コイルに鎖交する磁束より多いため、発生す
る起電力５人きくなる。

この電圧の検出は強磁性体体の有無によって異なる起電
力の中間の値を持つ一定田偵゛：「圧ＶＴＨを設け、こ
のＶ　Ｔ　Ｈと検出コイルに発生する起電力との比較を
行う・バにより被検出物体が現在どのコイル対の近くに
あるかを検出するバができる。

具体的な一方式として、励磁コイルに流す矩形波状の波
形をカウンタ等で計数し、検出コイルの起電力がＶＴＲ
を超した瞬間に、；！数を中１１−させる方式が考えら
れる。ただしコイル対１の励磁コイルに電流を流す前に
カウンタをリセットし、計数をＯにしておく必要がある
。この方式であれば被検出物体の位置を分解億１／ｎに
て検出できる。

叉、被検出物体がコイル対ｎとｎ＋１の中間にイｆ在す
る場合でＶＴ）Ｉを超す起電力が２つ以にのコイル対で
発生した場合には七の可１均イ１を取る等の計数方法を
行う°１νにより分解上をさらに向」ニさせる賽も１１
ｆｆｅである。

第１図〜第４図までの説１５１ではコイル対を垂直方向
に配置し、強磁性体の垂直方向変位を検出する例を示し
たが、この方法は東直に限らず当然ながら木１１方向の
変位検出にも応用できる。

〔未発ＬＪＩの効果〕

以上のように未発１５１によれば熱や振動などに影！さ
れず、しかも１ん単な構造の装置で被油疋流体の流！−
を検出することができる。またｌｄ力を用いているため
７９濁した液笠にも使用できる利点がある。

４図面の簡単な説Ｉｌｌ 第１図は本発明に係る磁力線流ｊ１賢旧の一実施例を示
した図、第２図は強磁性体とコイル対との関係を示す図
、第３図は第６コイル対を示した斜視図、第４図（ａ）
は強磁性体がない状！ムにおける励磁コイルの磁束分布
を示す図、（ｈ）は強磁性体が接近した状５Ｅにおける
励磁コイルの磁束分布を示す図、第５図は励磁コイルｌ
こ倚十’Ｉｔｔ流の波形図、第６図は検出コイルに発イ
Ｉｌ″４る語起゛市圧を示す波形図である。

図中 Ａ・・・強磁性体板　　Ｂφ・・励磁コイルＣ１１＠・
検出コイル　　８・争争テーパー管９・・・強磁性体 １０争・・フロート　　　１２・・・筒用願人　東京計
装株式会社 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方が拡径したテーパー管内に、内部に強磁性体を設け
   たフロートがテーパー管内に流入する流体流量により一
   定の位置で停止するように設けられ、前記テーパー管の
   側部には励磁コイルとこれに近接して設けられた検出コ
   イルでなるコイル対を適当な数だけ配設し、前記コイル
   対の外側に強磁性体でなる筒を設け、各励磁コイルに逐
   次電流を流すことにより発生する磁力線が強磁性体体に
   より曲げられることで、検出コイルに発生する誘起電圧
   を検出してフロートの位置を検出することを特徴とする
   磁力線流量計。