(57)【要約】【課題】測定管内側から挿入される電極とライニング体との間の気密性が、一様な面圧で、容易にシールすることが可能な測定装置を提供することを目的とする。【解決手段】円筒状のライニング体２と、測定管１の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔４と、電極３と、電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部５とを備え、電極は、一方の端部である電極頭部３ａと、電極頭部の周縁部に形成され、ライニング体を圧接する電極アンカー部３ｃと、他方の端部である電極軸部３ｂとを備え、ライニング体は、電極頭部の第２の面Ｂと密着し、電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするザグリ平面部２ａを成形し、電極軸部を電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、電極アンカー部３ｃがライニング体２のザグリ平面部２ａに一様に圧接し、電極とライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。【選択図】図１
2010181180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を流す測定管の管壁に電極を備え、当該測定物の物理量を測定する測定装置であって、
前記測定管の内壁面にライニングされた円筒状のライニング体と、
前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、
前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、
前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部と
を備え、
前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部の前記第２の面の周辺部に形成され、前記ライニング体を圧接する電極アンカー部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって形成される前記他方の端部である電極軸部と
を備え、
前記ライニング体は、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするザグリ平面部を成形し、
前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極アンカー部が前記ライニング体の前記ザグリ平面部に一様に圧接し、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記電極アンカー部は、前記第２の面を当該電極軸に対して直交する平面とし、当該第２の面の周辺部の周縁に電極軸部の半径より小さく、断面形状が半円形の突起を成形するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記電極アンカー部は、前記第２の面を当該電極軸に対して直交する平面とし、当該第２の面の周辺部に電極軸部の半径より小さく、断面形状がＶ形のＶ溝を成形するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記電極アンカー部は、前記第２の面を当該電極軸に対して直交する平面とし、該第２の面の周辺部にＯリング取り付け用のＯリング溝を成形し、
さらに、当該Ｏリング溝にＯリングを挿入して、
前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極アンカー部が前記ライニング体の前記ザグリ平面部に前記Ｏリングを一様に圧接して、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
前記電極固定部は、前記電極軸部に設けられ、前記ライニング体２の前記管壁外側縁部を押える第１のスペーサ及び第２のスペーサと、当該第１のスペーサと第２のスペーサとの間に挿入されるスプリングと、当該スプリングの後部から前記電極軸部にねじ込みするナットとを備えた請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
被測定物を流す測定管の管壁に電極を備え、当該測定物の物理量を測定する測定装置であって、
前記測定管の内壁面にライニングされる円筒状のライニング体と、
前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、
前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、
前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部と
を備え、
前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の面を電極軸に対して平面とした第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって成形される前記他方の端部である電極軸部と
を備え、
前記ライニング体は、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするように成形し、
前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極頭部の前記第２の面が前記ライニング体の前記平面に一様に圧接して、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項７】
前記電極固定部は、前記電極軸部に設けられ、前記ライニング体２の前記管壁外側縁部を押える第１のスペーサ及び第２のスペーサと、当該第１のスペーサと第２のスペーサとの間に挿入されるスプリングと、当該スプリングの後部から前記電極軸部にねじ込みするナットとを備えた請求項６に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、気体、粉体などの、被測定物の温度や流速などの状態を、当該被測定物の容器に備える電極を介して物理量として測定する測定装置に係り、特に、電極部を気密構造とする測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の状態を物理量として測定する測定装置には、例えば、液体の流量を測定する電磁流量計や液体の温度を測定する温度計が知られている。
【０００３】
電磁流量計は、コイルに電流を流して測定管内に磁場をつくり、その中を流れる液体の流速に比例して発生する起電力を電極によって検出して流量を測定する。
【０００４】
この測定管の腐食を防止するために、通常、測定管の内面には、フッ素樹脂やポリウレタン樹脂などを用いた樹脂ライニングや、ゴムライニングが施される。
【０００５】
このような電磁流量計に使用される電極の構造には、測定管内への電極の取り付け方向によって、測定管の外側から内側に押圧して取り付ける外挿形と測定管の内側から外側に牽引して取り付ける内挿形とがあり、一般は、測定管内の圧力が高くなっても気密性が確保し易い内挿形が使用されている。
【０００６】
この内挿形には、被測定物である流体の圧力が変動しても電極間の距離変動が抑えられる、測定電極挿入孔より小さい頭部を有し、測定管の内側から当該頭部とライニング材を締め付けて液シールする電磁流量計の電極構造が開示されている（例えば，特許文献１参照。）
また、電極のシール性を向上させる工夫をすると共にライニング体を透過する透過性流体であるときでも、電極の絶縁劣化の低減を図る構造とするため、測定管外周の電極ボスの円錐部への押圧によるシール効果や、くさび効果による自己シール機能が発揮できるとする電極構造の電磁流量計が開示されている。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
この特許文献２によれば、電極を貫通させる絶縁ワッシャーを電極ボスの内径の大きさに形成し、その外周端部にＯリングを備えて電極ボスの内周面と密接合させた構造にしたことで、ライニング体を通過した透過性流体をこのＯリングでシールすることができるため、スプリングやナット側に透過性流体が回り込めないため、電極の絶縁劣化やスプリングの腐食を低減することが可能としている。
【０００８】
また、温度計においては、保護管を有する温度センサを保護管内に封入して、測定管の外部から挿入するものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実公平３―５５８６５号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０２３１号公報
【特許文献３】特開２００２−４８６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に示す電磁流量計の電極構造は、電極頭部の外周に突起部を供えているので、電極を測定管の外部方向に牽引した時、電極とライニング体は突起部に集中したシール圧力が得られるので、ライニング体がフッ素樹脂や硬質ゴムなどのような硬質の樹脂の場合でもシールが可能である。
【００１１】
また、ライニング体がフッ素樹脂のようにガスや蒸気を透過するもので成形される場合には、透過したガスや蒸気を、電極ボスと絶縁ワッシャーとの間をＯリングでシールする構造になっているので、ガスや水蒸気が発生する条件の場合には、気密性の向上が期待できる。
【００１２】
しかしながら、電極外周の突起部の面圧が一様でなく、測定管の管軸と直交する断面方向から見ると、円筒状の測定管の内周面と電極頭部首下の突起部を除くライニング面に接する平面部との間に隙間が発生し、気密性が損なわれ易い問題、さらに、電極ボスと絶縁ワッシャーとの間をＯリングでシールする構造なので構成が複雑になる問題もある。
【００１３】
ここで、特開２００７−２４０２３１号公報に開示された電磁流量計のシール構造技術について、図７及び図８を参照して、電極外周の突起部の面圧が一様とならず、隙間の発生する問題点について説明する。
【００１４】
図７（ａ）は、図７（ｂ）に示すように、測定管３１の管軸方向ｘを含むｘ−ｙ断面図を、また、図８（ａ）は、測定管３１の管軸方向ｘと直交するｙ−ｚ断面図を示す。
【００１５】
電極３３の電極頭部３０ａの外周部において、被測定物に接する面の反対側に、その断面が半円状となる突起部３３ｃが設けられる。この構造では、気密性の保持は広い面に位置せず、突起部の半円状の面の狭い範囲に集中する。そして、気密性の保持はスプリング３５で引っ張り上げることにより、測定管３１の内面に施されたライニング体３２がフッ素樹脂などのような比較的硬質な樹脂の場合であっても気密性の保持に必要な面圧が得られる。
【００１６】
即ち、図７（ａ）に示すように、この技術では、突起部３３ｃよりも電極軸部３３ｂの側に平面が存在するので、図７（ｂ）に示すような測定管３１の管軸ｘと平行な断面では、この平面はライニング体３２に密着する。
【００１７】
しかしながら、図８（ａ）に示すような管軸ｘと直交するｙ−ｚ断面では、ライニング体３２の表面は円形となる。従って、突起部３３ｃの周囲が一様な面圧とならず、面圧の加減によって、この平面と円筒状のライニング体３２の内面との間に隙間Δｇが発生し、気密性が損なわれ易くなる問題がある。
【００１８】
円筒形状の測定管の内周面に、電極挿入孔の中心軸に直交する平面を有する電極首部押し付け、ライニング体と電極との間をシールする電極構造を備える測定装置においては、この問題は共通する。
【００１９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、被測定物を流す測定管とその内壁にライニングされたライニング体とを貫通する電極挿入孔に備える電極を備える測定装置において、測定管内側から挿入される電極とライニング体との間の気密性が、一様な面圧で、容易にシールすることが可能な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明による請求項１に係る測定装置は、被測定物を流す測定管の管壁に電極を備え、当該測定物の物理量を測定する測定装置であって、前記測定管の内壁面にライニングされた円筒状のライニング体と、前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部とを備え、前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部の前記第２の面の周辺部に形成され、前記ライニング体を圧接する電極アンカー部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって形成される前記他方の端部である電極軸部とを備え、前記ライニング体は、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするザグリ平面部を成形し、前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極アンカー部が前記ライニング体の前記ザグリ平面部に一様に圧接し、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明による請求項６に係る測定装置は、被測定物を流す測定管の管壁に電極を備え、当該測定物の物理量を測定する測定装置であって、前記測定管の内壁面にライニングされる円筒状のライニング体と、前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部とを備え、前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の面を電極軸に対して平面とした第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって成形される前記他方の端部である電極軸部とを備え、前記ライニング体は、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするように成形し、前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極頭部の前記第２の面が前記ライニング体の前記平面に一様に圧接して、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被測定物を流す測定管とその内壁にライニングされたライニング体とを貫通する電極挿入孔に備える電極を備える測定装置において、測定管内側から挿入される電極とライニング体との間の気密性が、一様な面圧で、容易にシールすることが可能な測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図２】本発明の測定装置である電磁流量計の構成及び原理を説明する図である。
【図３】本発明の測定装置である電磁流量計の外観斜視図である。
【図４】本発明の実施例２に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図５】本発明の実施例３に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図６】本発明の実施例４に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図７】従来の電磁流量計の電極及びその周辺の断面図。
【図８】従来の電磁流量計の電極及びその周辺の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下では、本発明の電極取付け構造を有する測定装置の一例として、電磁流量計を挙げて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１乃至図３を参照して、本発明の実施例１に係る電磁流量計について説明する。先ず、図２及び図３を参照して、電磁流量計の測定原理とその構成の概要を説明する。
【００２６】
図２に示すように、電磁流量計は、検出部１０と制御部２０とから成り、検出部１０には、被測定物としての流体が流れる測定管１に、対向する一対の励磁コイル１ｃ、及び１ｄが設けられる。また、制御部２０は、検出部２０と一体で、通常、検出部２０の測定管１の上部に設けられる。
【００２７】
次に、制御部２０の概略構成と動作について説明する。一対の励磁コイル１ｃ及び１ｄには、励磁部２０ａから励磁電流が供給される。励磁部２０ａは、タイミング制御部２０ｂから送られてくる方形波のタイミング信号に応じた励磁電流を発生し、一対の励磁コイル１ｃ及び１ｄに供給する。
【００２８】
タイミング制御部２０ｂは、例えば、マイクロコンピュータから構成されており、計測タイミングを規定するための方形波のタイミング信号を生成し、励磁部２０ａ及び演算部２０ｄに送る。
【００２９】
一対の電極３Ａ及び３Ｂで検出された信号は、信号処理部２０ｃに送られる。信号処理部２０ｃは、一対の電極３Ａ及び３Ｂから送られてくる信号の増幅やノイズの除去などを行った後に電極間の電位差を検出し、デジタル信号に変換して演算部２０ｄに送る。
【００３０】
演算部２０ｄは、タイミング制御部２０ｂから送られてくるタイミング信号に応じて、信号処理部２０ｃから送られてくる信号に基づき流量を算出し、表示部２０ｅに送る。
【００３１】
表示部２０ｅは、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）から構成されており、演算部２０ｄから送られてくる流量信号を表示する。
【００３２】
次に、上記のように構成される電磁流量計の動作を説明する。まず、タイミング回路２３は、所定の計測タイミングでタイミング信号を生成し、励磁部２２及び流量演算部２５に送る。励磁部２２は、タイミング回路２３から送られてくるタイミング信号に応じて励磁電流を発生し、一対のコイル２１ａ及び２１ｂに送る。
【００３３】
これにより、測定管１の内部のコイル２１ａとコイル２１ｂとの間に磁場が形成される。この磁場の中を被測定流体が流れて磁界を切ることにより被測定流体に起電力が発生する。この被測定流体によって発生する起電力は、一対の電極３Ａ及び３Ｂを経由して検出信号として信号処理部２０ｃ送られる。
【００３４】
信号処理部２０ｃは、一対の電極３Ａ及び３Ｂから送られてくる検出信号の電位差を求めることにより起電力の大きさを検出し、デジタル信号に変換して演算部２０ｄに送る。演算部２０ｄは、タイミング制御部２０ｂから送られてくるタイミング信号に応じて、信号処理部２０ｃから送られてくる起電力の大きさを示す信号から流量を算出し、表示部２０ｅに送る。表示部２０ｅは、演算部２０ｄから送られてくる流量を表す信号に応じて、流量を表示する。
【００３５】
次に、図３を参照して、検出部１０の構造について説明する。図３に示すように、測定管１の両端には、図示しない配管と接続するためのフランジ１ａ及び１ｂが設けられている。また、測定管１の管軸とこれに直交する磁界軸とに直交する電極軸上の測定管１の中央管壁位置には、図示しない電極３Ａ及び３Ｂが対向して設けられる。
【００３６】
次に、図１を参照して、このように構成された検出部１０の一方の電極３（３Ａまたは３Ｂ）及びその周辺部から成る電極部１０ａの構造について説明する。
【００３７】
電極部１０ａは、測定管１の内壁面にライニングされる円筒状のライニング体２と、測定管１の管壁とライニング体２とを貫通して設けられた電極挿入孔４と、ライニング体２は、電極挿入孔４さらに当該電極挿入孔４の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔４を中心軸として測定管１の内側から挿入して、一方の端部が被測定物に接するように設けられる電極３と、電極３の他方の端部に係合して、当該電極３を外壁方向に牽引して固定する電極固定部５とから成る。
【００３８】
次に、電極部１０ａの各構成要素について説明する。測定管１は、ＳＵＳなどの金属管で成形される。そして、電極挿入孔４を形成する対向する管壁位置には、予め電極挿入孔４を成形するための孔を予め加工しておく。
【００３９】
また、電極３は、測定管１内部に露出して被測定物に接する第１の面Ａと、当該第１の面Ａと反対側の第２の面Ｂとを有する一方の端部である電極頭部３ａと、電極頭部３ａの第２の面Ｂの周辺部に形成され、ライニング体２を圧接する電極アンカー部３ｃと、電極頭部３ａと一体に、第１の面Ａの反対側に向かって形成される他方の端部である電極軸部３ｂとから成る。
【００４０】
さらに詳細には、電極アンカー部３ｃは、第２の面Ｂを電極軸に対して直交する平面とし、第２の面Ｂの周辺部の周縁に、電極軸部３ｂの半径より小さく、電極軸部３ｂの中心軸と直交する方向から見た断面形状が半円形の突起を成形し、電極アンカー部３ｃを除く第２の面Ｂの首下面Ｃは、平面として成形しておく。
【００４１】
そして、ライニング体２は、フッ素樹脂や硬質ゴム等の樹脂材を使用し、測定管１の内部、電極挿入孔４表面、さらに、電極挿入孔４の管壁外側縁までライニングされる。そして、電極挿入孔４に電極３が挿入された時、電極３の首下面Ｃ対向するライニング面が、首下面Ｃとライニング面とが密着できるように、ザグリ加工したザグリ平面部２ａを成形しておく。
【００４２】
このザグリ平面部２ａは、電極挿入孔４の中心軸に対して直交する平面とし、電極頭部３ａ以上の大きさの面として成形しておく。
【００４３】
また、電極固定部５は、電極軸部３ｂに設けられ、ライニング体２の管壁外側縁部の外面に面接してライニング体２を押える一対のスペーサ５ｂと一対のスペーサ５ｂ間に挿入されるスプリング５ａと、スプリング５ａの後部から電極軸部３ｂにねじ込みするナット５ｃとから構成され、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に常時牽引するようにしておく。
【００４４】
次に、このように構成された電極部１０ａの作用効果について説明する。電極３の電極アンカー部３ｃは、半円形の径を小さくすることでライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に押しつける力が小さくても、半円形に突起した電極アンカー部３ｃとザグリ平面部２ａとが線状に近いシール面を形成するので、半円形に突起した電極アンカー部３ｃがザグリ平面部２ａに簡単に食い込み、電極固定部５での牽引力をこのシール面に集中させる効果がある。
【００４５】
また、電極アンカー部３ｃを除く首下面Ｃは、測定管１の内圧が上昇して電極頭部３ａの第１の面Ａを押した場合、ライニング体２の対応するザグリ平面部２ａの平面に強く密着して、このザグリ平面部２ａの面圧を上昇させ、気密性を高める効果がある。
【００４６】
また、固定部５のスプリング５ａは、測定管１の内側から挿入した電極３を、測定管１の外側へ常時牽引するので、ライニング体２が経年変化して厚さが変化したり、測定管１の内圧が変化したりして、電極頭部３ａを押す力が変わり電極３の位置がずれたとしても、これら位置変化に電極を追従させて気密性を確保する効果がある。
【００４７】
さらに、本発明による電極部１０ａの構造は、ライニング体２と電極３が接触するライニング体２の面にザグリ平面部２ａを成形することのみで、新たな構成要素を付加することなく容易に気密保持を向上させる効果がある。
【実施例２】
【００４８】
次に、図４を参照して、本発明の実施例２について説明する。この図４に示す実施例２の各部について、図１に示す実施例１と同じ部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００４９】
この実施例２が実施例１と異なる点は、実施例１の電極３は、電極３の第２の面Ｂの周辺部の外縁に電極軸５ｂの半径より小さく、断面形状が半円形の突起を有する電極アンカー部３ｃを形成し、電極固定部５のナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引して、ライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に電極アンカー部３ｃを食い込ませて気密性を保持するようにしたが、本実施例２では、第２の面Ｂの周辺部に電極軸部３ｂの半径より小さく、断面形状がＶ形のＶ溝３ｃ１を形成し、電極固定部５のナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引して、ライニング体２のザグリ平面部２ａがＶ溝３ｃ１に食い込ませて気密性が保持できるようにした点にある。
【００５０】
この実施例２は、ザグリ平面部２ａに密着する第２の面Ｂの首下面Ｃは平面で、実施例１のように、電極固定部５での牽引力が電極アンカー部３ｃのように突起した線状シール面に面圧が集中しないので、実施例１に比べて気密性を保持する面圧が弱まるが、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、金属体である電極３に比べてライニング体２の硬度を充分柔らかいものにしておけば、Ｖ型溝にライニング体２が食い込むので、実施例１と同様の気密性が保持できる。
【実施例３】
【００５１】
次に、図５を参照して、本発明の実施例３について説明する。この図５に示す実施例３の各部について、図１に示す実施例１と同じ部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００５２】
この実施例３が実施例１と異なる点は、実施例１の電極３は、電極３の第２の面Ｂの周辺部の外縁に電極軸部３ｂの半径より小さく、断面形状が半円形の突起を有する電極アンカー部３ｃを形成し、電極固定部５は、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に電極アンカー部３ｃを食い込ませて気密性を保持するようにしたが、本実施例３では、電極３の首下の第２の面Ｂは平面加工された状態のままとし、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａと第２の面Ｂの平面部とが密着して平面同士でシール面を形成するようにして気密性が保持できるようにした点にある。
【００５３】
この実施例３は、実施例１のように線状シール面を備えていないので、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ザグリ平面部２ａに密着する電極３の第２の面Ｂは平面のみで平面同士でシール面を形成するので、実施例１に比べて気密性を保持する面圧が弱まるが、金属体である電極３に比べライニング体２の硬度を充分柔らかいものにしておけば、実施例１及び実施例２と同様の気密性が保持できる。
【実施例４】
【００５４】
次に、図６を参照して、本発明の実施例４について説明する。この図６に示す実施例４の各部について、図１に示す実施例１と同じ部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００５５】
この実施例４が実施例１と異なる点は、実施例１の電極３は、電極３の第２の面Ｂの周辺部の外縁に電極軸部３ｂの半径より小さく、断面形状が半円形の突起を有する電極アンカー部３ｃを形成し、電極固定部５は、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に電極アンカー部３ｃを食い込ませて気密性を保持するようにしたが、本実施例４では、電極３の首下の第２の面ＢにはＯリング溝３ｃ３を成形し、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａとＯリング溝３ｃ３に設けるＯリング３ｄとによって気密性が保持できるようにした点にある。
【００５６】
この実施例４は、実施例１の電極アンカー部３ｃに変えてＯリング３ｄによって線状シール面を形成するようにした。したがって、このＯリング３ｄによる気密性は実施例１と同等の性能が得られるように設定することは可能であるが、被測定物が高腐食性の場合、Ｏリング３ｄの材質を選択したり、使用を制限したりすることが必要となる。
【００５７】
しかしながら、実施例４に拠れば、ライニング体２よりも更に柔らかい硬度の材質が選択されるので、ライニング体２のシール部分を傷めず、ライニング体２が繰り返し使用することが可能となる効果がある。
【００５８】
本発明は、上述したような実施例に何ら限定されるものではなく、測定管のライニング体の円筒曲面にザグリ面部を成形し、被測定物によってライニング体のザグリ面部に密着する電極側の面形状を適宜選択してシール面を成形するものであれば良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、電極面の形状、電極固定部は適宜最適な構造を種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  測定管
１ｃ  励磁コイル
２  ライニング体
２ａ  ザグリ平面部
３、３Ａ、３Ｂ  電極
３ａ、３ａ１、３ａ２、３ａ３  電極頭部
３ｂ  電極軸部
３ｃ  電極アンカー部
３ｃ１  Ｖ溝
３ｃ３  Ｏリング溝
３ｄ  Ｏリング
４  電極挿入孔
５  電極固定部
５ａ  スプリング
５ｂ  スペーサ
５ｃ  ナット
１０  検出部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  電極部
２０  制御部
２０ａ  励磁部
２０ｂ  タイミング制御部
２０ｃ  信号処理部
２０ｄ  演算部
２０ｅ  表示部
３１  測定管
３２  ライニング体
３３  電極
３３ｂ  電極軸部
３５  スプリング
Ａ  第１の面
Ｂ  第２の面
Ｃ  首下面
【図１】
2010181180.tif 000003
【図２】
2010181180.tif 000004
【図３】
2010181180.tif 000005
【図４】
2010181180.tif 000006
【図５】
2010181180.tif 000007
【図６】
2010181180.tif 000008
【図７】
2010181180.tif 000009
【図８】
2010181180.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月13日(2010.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、気体、粉体などの、被測定物の温度や流速などの状態を、当該被測定物の容器に備える電極を介して物理量として測定する測定装置に係り、特に、電極部を気密構造とする測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の状態を物理量として測定する測定装置には、例えば、液体の流量を測定する電磁流量計や液体の温度を測定する温度計が知られている。
【０００３】
電磁流量計は、コイルに電流を流して測定管内に磁場をつくる。そしてこの測定管内を流れる液体の流速に比例し、この磁場と直交する方向に発生する起電力を電極によって検出して流量を測定する。
【０００４】
この測定管の腐食を防止するために、通常、測定管の内面には、フッ素樹脂やポリウレタン樹脂などを用いた樹脂ライニングや、ゴムライニングが施される。
【０００５】
このような電磁流量計に使用される電極の構造には、測定管内への電極の取り付け方向によって、測定管の外側から内側に押圧して取り付ける外挿形と測定管の内側から外側に牽引して取り付ける内挿形とがある。通常、測定管内の圧力が高くなっても気密性が確保し易い内挿形が使用されている。
【０００６】
この内挿形には、被測定物である流体の圧力が変動しても電極間の距離変動が抑えられる、測定電極挿入孔より小さい頭部を有し、測定管の内側から当該頭部とライニング材を締め付けて液シールする電磁流量計の電極構造が開示されている（例えば，特許文献１参照。）
また、電極のシール性を向上させる工夫をすると共にライニング体を透過する透過性流体であるときでも、電極の絶縁劣化の低減を図る構造とするため、測定管外周の電極ボスの円錐部への押圧によるシール効果や、くさび効果による自己シール機能が発揮できるとする電極構造の電磁流量計が開示されている。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
この特許文献２によれば、電極を貫通させる絶縁ワッシャーを電極ボスの内径の大きさに形成し、その外周端部にＯリングを備えて電極ボスの内周面と密接合させた構造にしたことで、ライニング体を通過した透過性流体をこのＯリングでシールすることができるため、スプリングやナット側に透過性流体が回り込めないため、電極の絶縁劣化やスプリングの腐食を低減することが可能としている。
【０００８】
また、温度計においては、保護管を有する温度センサを保護管内に封入して、測定管の外部から挿入するものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実公平３−５５８６５号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０２３１号公報
【特許文献３】特開２００２−４８６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に示す電磁流量計の電極構造は、電極頭部の外周に突起部を供えているので、電極を測定管の外部方向に牽引した時、電極とライニング体は突起部に集中したシール圧力が得られるので、ライニング体がフッ素樹脂や硬質ゴムなどのような硬質の樹脂の場合でもシールが可能である。
【００１１】
また、ライニング体がフッ素樹脂のようにガスや蒸気を透過するもので成形される場合には、透過したガスや蒸気を、電極ボスと絶縁ワッシャーとの間をＯリングでシールする構造になっているので、ガスや水蒸気が発生する条件の場合には、気密性の向上が期待できる。
【００１２】
しかしながら、電極外周の突起部の面圧が一様でなく、測定管の管軸と直交する断面方向から見ると、円筒状の測定管の内周面と電極頭部首下の突起部を除くライニング面に接する平面部との間に隙間が発生し、気密性が損なわれ易い問題、さらに、電極ボスと絶縁ワッシャーとの間をＯリングでシールする構造なので構成が複雑になる問題もある。
【００１３】
ここで、特開２００７−２４０２３１号公報に開示された電磁流量計のシール構造技術の問題点いついて、図７及び図８を参照して説明する。このシール構造は、電極外周の突起部の面圧が一様とならない。
【００１４】
図７（ａ）は、図７（ｂ）に示すように、測定管３１の管軸方向ｘを含むｘ−ｙ断面図を、また、図８（ａ）は、測定管３１の管軸方向ｘと直交するｙ−ｚ断面図を示す。
【００１５】
電極３３の電極頭部３０ａの外周部において、被測定物に接する面の反対側に、その断面が半円状となる突起部３３ｃが設けられる。この構造では、気密性の保持は広い面に位置せず、突起部の半円状の面の狭い範囲に集中する。そして、気密性の保持はスプリング３５で引っ張り上げることにより、測定管３１の内面に施されたライニング体３２がフッ素樹脂などのような比較的硬質な樹脂の場合であっても気密性の保持に必要な面圧が得られる。
【００１６】
即ち、図７（ａ）に示すように、この技術では、突起部３３ｃよりも電極軸部３３ｂの側に平面が存在するので、図７（ｂ）に示すような測定管３１の管軸ｘと平行な断面では、この平面はライニング体３２に密着する。
【００１７】
しかしながら、図８（ａ）に示すような管軸ｘと直交するｙ−ｚ断面では、ライニング体３２の表面は円形となる。従って、突起部３３ｃの周囲が一様な面圧とならず、面圧の加減によって、この平面と円筒状のライニング体３２の内面との間に隙間Δｇが発生し、気密性が損なわれ易くなる問題がある。
【００１８】
この問題は、円筒形状の測定管の内周面に、電極挿入孔の中心軸に直交する平面を有する電極首部押し付け、ライニング体と電極との間をシールする電極構造を備える測定装置においては、共通する。
【００１９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、被測定物を流す測定管とその内壁にライニングされたライニング体とを貫通する電極挿入孔に備える電極を備える測定装置において、測定管内側から挿入される電極とライニング体との間の気密性が、一様な面圧で、容易にシールすることが可能な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明による請求項１に係る測定装置は、被測定物を流す測定管の管壁に電極を備え、当該測定物の物理量を測定する測定装置であって、前記測定管の内壁面にライニングされた円筒状のライニング体と、前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部とを備え、前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部の前記第２の面の周辺部に形成され、前記ライニング体を圧接する電極アンカー部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって形成される前記他方の端部である電極軸部とを備え、前記ライニング体は、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするザグリ平面部を成形し、前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極アンカー部が前記ライニング体の前記ザグリ平面部に一様に圧接し、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明による請求項６に係る測定装置は、被測定物を流す測定管の管壁に電極を備え、当該測定物の物理量を測定する測定装置であって、前記測定管の内壁面にライニングされる円筒状のライニング体と、前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部とを備え、前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の面を電極軸に対して平面とした第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって成形される前記他方の端部である電極軸部とを備え、前記ライニング体は、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするように成形し、前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極頭部の前記第２の面が前記ライニング体の前記平面に一様に圧接して、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被測定物を流す測定管とその内壁にライニングされたライニング体とを貫通する電極挿入孔に備える電極を備える測定装置において、測定管内側から挿入される電極とライニング体との間の気密性が、一様な面圧で、容易にシールすることが可能な測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図２】本発明の測定装置である電磁流量計の構成及び原理を説明する図である。
【図３】本発明の測定装置である電磁流量計の外観斜視図である。
【図４】本発明の実施例２に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図５】本発明の実施例３に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図６】本発明の実施例４に係る測定装置である電磁流量計の電極及びその周辺部の断面図である。
【図７】従来の電磁流量計の電極及びその周辺の断面図。
【図８】従来の電磁流量計の電極及びその周辺の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下では、本発明の電極取付け構造を有する測定装置の一例として、電磁流量計を挙げて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１乃至図３を参照して、本発明の実施例１に係る電磁流量計について説明する。先ず、図２及び図３を参照して、電磁流量計の測定原理とその構成の概要を説明する。
【００２６】
図２に示すように、電磁流量計は、検出部１０と制御部２０とから成り、検出部１０には、被測定物としての流体が流れる測定管１に、対向する一対の励磁コイル１ｃ、及び１ｄが設けられる。また、制御部２０は、検出部２０と一体で、通常、検出部２０の測定管１の上部に設けられる。
【００２７】
次に、制御部２０の概略構成と動作について説明する。一対の励磁コイル１ｃ及び１ｄには、励磁部２０ａから励磁電流が供給される。励磁部２０ａは、タイミング制御部２０ｂから送られてくる方形波のタイミング信号に応じた励磁電流を発生し、一対の励磁コイル１ｃ及び１ｄに供給する。
【００２８】
タイミング制御部２０ｂは、例えば、マイクロコンピュータから構成されており、計測タイミングを規定するための方形波のタイミング信号を生成し、励磁部２０ａ及び演算部２０ｄに送る。
【００２９】
一対の電極３Ａ及び３Ｂで検出された信号は、信号処理部２０ｃに送られる。信号処理部２０ｃは、一対の電極３Ａ及び３Ｂから送られてくる信号の増幅やノイズの除去などを行った後に電極間の電位差を検出し、デジタル信号に変換して演算部２０ｄに送る。
【００３０】
演算部２０ｄは、タイミング制御部２０ｂから送られてくるタイミング信号に応じて、信号処理部２０ｃから送られてくる信号に基づき流量を算出し、表示部２０ｅに送る。
【００３１】
表示部２０ｅは、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）から構成されており、演算部２０ｄから送られてくる流量信号を表示する。
【００３２】
次に、上記のように構成される電磁流量計の動作を説明する。まず、タイミング制御部２０ｂは、所定の計測タイミングでタイミング信号を生成し、励磁部２０ａ及び演算部２０ｄに送る。励磁部２０ａは、タイミング制御部２０ｂから送られてくるタイミング信号に応じて励磁電流を一対の励磁コイル１ｃ及び１ｄに送る。
【００３３】
これにより、測定管１の内部の励磁コイル１ｃと励磁コイル１ｄとの間に磁場が形成される。この磁場と直交する方向に被測定流体が流れると、磁場と被測定流体とに直交する方向に起電力が発生する。この被測定流体によって発生する起電力は、一対の電極３Ａ及び３Ｂを経由して検出信号として信号処理部２０ｃ送られる。
【００３４】
信号処理部２０ｃは、一対の電極３Ａ及び３Ｂから送られてくる検出信号の電位差を求めることにより起電力の大きさを検出し、検出した信号をデジタル信号に変換して演算部２０ｄに送る。演算部２０ｄは、タイミング制御部２０ｂから送られてくるタイミング信号に応じて、信号処理部２０ｃから送られてくる起電力の大きさを示す信号から流量を算出し、表示部２０ｅに送る。表示部２０ｅは、演算部２０ｄから送られてくる流量を表す信号に応じて、流量を表示する。
【００３５】
次に、図３を参照して、検出部１０の構造について説明する。図３に示すように、測定管１の両端には、図示しない配管と接続するためのフランジ１ａ及び１ｂが設けられている。また、測定管１の管軸とこれに直交する磁界軸とに直交する電極軸上の測定管１の中央管壁位置には、図示しない電極３Ａ及び３Ｂが対向して設けられる。
【００３６】
次に、図１を参照して、このように構成された検出部１０の一方の電極３（３Ａまたは３Ｂ）及びその周辺部から成る電極部１０ａの構造について説明する。
【００３７】
電極部１０ａは、測定管１の内壁面にライニングされる円筒状のライニング体２と、測定管１の管壁とライニング体２とを貫通して設けられた電極挿入孔４と、ライニング体２は、電極挿入孔４さらに当該電極挿入孔４の管壁外側縁にライニングされ、当該電極挿入孔４を中心軸として測定管１の内側から挿入して、一方の端部が被測定物に接するように設けられる電極３と、電極３の他方の端部に係合して、当該電極３を外壁方向に牽引して固定する電極固定部５とから成る。
【００３８】
次に、電極部１０ａの各構成要素について説明する。測定管１は、ＳＵＳなどの金属管で成形される。そして、電極挿入孔４を形成する管壁位置には、予め電極挿入孔４を成形するための孔を予め加工しておく。
【００３９】
また、電極３は、測定管１内部に露出して被測定物に接する第１の面Ａと、当該第１の面Ａと反対側の第２の面Ｂとを有する一方の端部である電極頭部３ａと、電極頭部３ａの第２の面Ｂの周辺部に形成され、ライニング体２を圧接する電極アンカー部３ｃと、電極頭部３ａと一体に、第１の面Ａの反対側に向かって形成される他方の端部である電極軸部３ｂとから成る。
【００４０】
さらに詳細には、電極アンカー部３ｃは、第２の面Ｂを電極軸に対して直交する平面とし、第２の面Ｂの周辺部の周縁に、電極軸部３ｂの半径より小さく、電極軸部３ｂの中心軸と直交する方向から見た断面形状が半円形の突起を成形し、電極アンカー部３ｃを除く第２の面Ｂの首下面Ｃは、平面として成形しておく。
【００４１】
そして、ライニング体２は、フッ素樹脂や硬質ゴム等の樹脂材を使用し、測定管１の内部、電極挿入孔４表面、さらに、電極挿入孔４の管壁外側縁までライニングされる。そして、電極挿入孔４に電極３が挿入された時、電極３の首下面Ｃ対向するライニング面が、首下面Ｃとライニング面とが密着できるように、ザグリ加工したザグリ平面部２ａを成形しておく。
【００４２】
このザグリ平面部２ａは、電極挿入孔４の中心軸に対して直交する平面とし、電極頭部３ａ以上の大きさの面として成形しておく。
【００４３】
また、電極固定部５は、電極軸部３ｂに設けられ、ライニング体２の管壁外側縁部の外面に面接してライニング体２を押える一対のスペーサ５ｂと一対のスペーサ５ｂ間に挿入されるスプリング５ａと、スプリング５ａの後部から電極軸部３ｂにねじ込みするナット５ｃとから構成され、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に常時牽引するようにしておく。
【００４４】
次に、このように構成された電極部１０ａの作用効果について説明する。電極３の電極アンカー部３ｃは、半円形の径を小さくすることでライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に押しつける力が小さくても、半円形に突起した電極アンカー部３ｃとザグリ平面部２ａとが線状に近いシール面を形成するので、半円形に突起した電極アンカー部３ｃがザグリ平面部２ａに簡単に食い込み、電極固定部５での牽引力をこのシール面に集中させる効果がある。
【００４５】
また、電極アンカー部３ｃを除く首下面Ｃは、測定管１の内圧が上昇して電極頭部３ａの第１の面Ａを押した場合、ライニング体２の対応するザグリ平面部２ａの平面に強く密着して、このザグリ平面部２ａの面圧を上昇させ、気密性を高める効果がある。
【００４６】
また、固定部５のスプリング５ａは、測定管１の内側から挿入した電極３を、測定管１の外側へ常時牽引するので、ライニング体２が経年変化して厚さが変化したり、測定管１の内圧が変化したりする。これによって、電極頭部３ａを押す力が変わり電極３の位置がずれたとしても、これら位置変化に電極を追従させて気密性を確保する効果がある。
【００４７】
さらに、本発明による電極部１０ａの構造は、ライニング体２と電極３が接触するライニング体２の面にザグリ平面部２ａを成形することのみで、新たな構成要素を付加することなく容易に気密保持を向上させる効果がある。
【実施例２】
【００４８】
次に、図４を参照して、本発明の実施例２について説明する。この図４に示す実施例２の各部について、図１に示す実施例１と同じ部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００４９】
この実施例２が実施例１と異なる点は、実施例１の電極３は、電極３の第２の面Ｂの周辺部の外縁に電極軸５ｂの半径より小さく、断面形状が半円形の突起を有する電極アンカー部３ｃを形成し、電極固定部５のナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引して、ライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に電極アンカー部３ｃを食い込ませて気密性を保持するようにしたが、本実施例２では、第２の面Ｂの周辺部に電極軸部３ｂの半径より小さく、断面形状がＶ形のＶ溝３ｃ１を形成し、電極固定部５のナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引して、ライニング体２のザグリ平面部２ａがＶ溝３ｃ１に食い込ませて気密性が保持できるようにした点にある。
【００５０】
この実施例２は、ザグリ平面部２ａに密着する第２の面Ｂの首下面Ｃは平面で、実施例１のように、電極固定部５での牽引力が電極アンカー部３ｃのように突起した線状シール面に面圧が集中しないので、実施例１に比べて気密性を保持する面圧が弱まるが、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、金属体である電極３に比べてライニング体２の硬度を充分柔らかいものにしておけば、Ｖ型溝にライニング体２が食い込むので、実施例１と同様の気密性が保持できる。
【実施例３】
【００５１】
次に、図５を参照して、本発明の実施例３について説明する。この図５に示す実施例３の各部について、図１に示す実施例１と同じ部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００５２】
この実施例３が実施例１と異なる点は、実施例１の電極３は、電極３の第２の面Ｂの周辺部の外縁に電極軸部３ｂの半径より小さく、断面形状が半円形の突起を有する電極アンカー部３ｃを形成し、電極固定部５は、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に電極アンカー部３ｃを食い込ませて気密性を保持するようにしたが、本実施例３では、電極３の首下の第２の面Ｂは平面加工された状態のままとし、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａと第２の面Ｂの平面部とが密着して平面同士でシール面を形成するようにして気密性が保持できるようにした点にある。
【００５３】
この実施例３は、実施例１のように線状シール面を備えていないので、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ザグリ平面部２ａに密着する電極３の第２の面Ｂは平面のみで平面同士でシール面を形成するので、実施例１に比べて気密性を保持する面圧が弱まるが、金属体である電極３に比べライニング体２の硬度を充分柔らかいものにしておけば、実施例１及び実施例２と同様の気密性が保持できる。
【実施例４】
【００５４】
次に、図６を参照して、本発明の実施例４について説明する。この図６に示す実施例４の各部について、図１に示す実施例１と同じ部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００５５】
この実施例４が実施例１と異なる点は、実施例１の電極３は、電極３の第２の面Ｂの周辺部の外縁に電極軸部３ｂの半径より小さく、断面形状が半円形の突起を有する電極アンカー部３ｃを形成し、電極固定部５は、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａの平面に電極アンカー部３ｃを食い込ませて気密性を保持するようにしたが、本実施例４では、電極３の首下の第２の面ＢにはＯリング溝３ｃ３を成形し、ナット５ｃを締め付けて、電極３を電極中心軸に対して測定管１の外側方向に牽引した時、ライニング体２のザグリ平面部２ａとＯリング溝３ｃ３に設けるＯリング３ｄとによって気密性が保持できるようにした点にある。
【００５６】
この実施例４は、実施例１の電極アンカー部３ｃに変えてＯリング３ｄによって線状シール面を形成するようにした。したがって、このＯリング３ｄによる気密性は実施例１と同等の性能が得られるように設定することは可能であるが、被測定物が高腐食性の場合、Ｏリング３ｄの材質を選択したり、使用を制限したりすることが必要となる。
【００５７】
しかしながら、実施例４に拠れば、ライニング体２よりも更に柔らかい硬度の材質が選択されるので、ライニング体２のシール部分を傷めず、ライニング体２が繰り返し使用することが可能となる効果がある。
【００５８】
本発明は、上述したような実施例に何ら限定されるものではなく、測定管のライニング体の円筒曲面にザグリ面部を成形し、被測定物によってライニング体のザグリ面部に密着する電極側の面形状を適宜選択してシール面を成形するものであれば良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、電極面の形状、電極固定部は適宜最適な構造を種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  測定管
１ｃ  励磁コイル
２  ライニング体
２ａ  ザグリ平面部
３、３Ａ、３Ｂ  電極
３ａ、３ａ１、３ａ２、３ａ３  電極頭部
３ｂ  電極軸部
３ｃ  電極アンカー部
３ｃ１  Ｖ溝
３ｃ３  Ｏリング溝
３ｄ  Ｏリング
４  電極挿入孔
５  電極固定部
５ａ  スプリング
５ｂ  スペーサ
５ｃ  ナット
１０  検出部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  電極部
２０  制御部
２０ａ  励磁部
２０ｂ  タイミング制御部
２０ｃ  信号処理部
２０ｄ  演算部
２０ｅ  表示部
３１  測定管
３２  ライニング体
３３  電極
３３ｂ  電極軸部
３５  スプリング
Ａ  第１の面
Ｂ  第２の面
Ｃ  首下面
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の物理量を測定する測定装置であって、
被測定物を流す測定管と、
前記測定管の内壁面にライニングされた円筒状のライニング体と、
前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、
前記電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、
前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部と
を備え、
前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部の前記第２の面の周辺部に形成され、前記ライニング体を圧接する電極アンカー部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって形成される前記他方の端部である電極軸部と
を備え、
前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするザグリ平面部を成形し、
前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極アンカー部が前記ライニング体の前記ザグリ平面部に一様に圧接し、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記電極アンカー部は、前記第２の面を当該電極軸に対して直交する平面とし、当該第２の面の周辺部の周縁に電極軸部の半径より小さく、断面形状が半円形の突起を成形するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記電極アンカー部は、前記第２の面を当該電極軸に対して直交する平面とし、当該第２の面の周辺部に電極軸部の半径より小さく、断面形状がＶ形のＶ溝を成形するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記電極アンカー部は、前記第２の面を当該電極軸に対して直交する平面とし、該第２の面の周辺部にＯリング取り付け用のＯリング溝を成形し、
さらに、当該Ｏリング溝にＯリングを挿入して、
前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極アンカー部が前記ライニング体の前記ザグリ平面部に前記Ｏリングを一様に圧接して、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
前記電極固定部は、前記電極軸部に設けられ、前記ライニング体２の前記管壁外側縁部を押える第１のスペーサ及び第２のスペーサと、当該第１のスペーサと第２のスペーサとの間に挿入されるスプリングと、当該スプリングの後部から前記電極軸部にねじ込みするナットとを備えた請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
被測定物の物理量を測定する測定装置であって、
被測定物を流す測定管と、
前記測定管の内壁面にライニングされる円筒状のライニング体と、
前記測定管の管壁と前記ライニング体とを貫通して設けられた電極挿入孔と、
前記電極挿入孔を中心軸として前記測定管の内側から挿入して、一方の端部が前記被測定物に接するように設けられる電極と、
前記電極の他方の端部に係合して、当該電極を外壁方向に牽引して固定する電極固定部と
を備え、
前記電極は、前記測定管内部に露出して前記被測定物に接する第１の面と、当該第１の面と反対側の面を電極軸に対して平面とした第２の面とを有する前記一方の端部である電極頭部と、前記電極頭部と一体に、前記第１の面の反対側に向かって成形される前記他方の端部である電極軸部と
を備え、
前記ライニング体は、前記電極挿入孔表面さらに当該電極挿入孔の管壁外側縁にライニングされ、前記電極頭部の第２の面と密着し、前記電極挿入孔の中心軸に対して直交する面を平面とするように成形し、
前記電極軸部を前記電極挿入孔の中心軸方向に牽引した時、前記電極頭部の前記第２の面が前記ライニング体の前記平面に一様に圧接して、前記電極と前記ライニング体との間の気密性を確保するようにしたことを特徴とする測定装置。
【請求項７】
前記電極固定部は、前記電極軸部に設けられ、前記ライニング体２の前記管壁外側縁部を押える第１のスペーサ及び第２のスペーサと、当該第１のスペーサと第２のスペーサとの間に挿入されるスプリングと、当該スプリングの後部から前記電極軸部にねじ込みするナットとを備えた請求項６に記載の測定装置。