(57)【要約】【課題】この発明の目的は、組立が容易で、製造コストの低い磁気誘導流量計を提供することにある。【解決手段】磁気誘導流量計は、少なくとも一つのコイル及び最小限２つの相互に接続された磁性体の構成要素を有する電磁気回路を有する。構成要素の一つは、他方の構成要素に対して押圧する弾力性のある変形可能なスプリング部を特徴とする。この結果として、実質的に製造が許容度での製造が可能な組立容易な磁気誘導流量計を提供できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのコイル及び最小限２つの着脱自在に相互に連結される磁性体からなる構成要素を有する電磁気回路を有する磁気誘導流量計において、前記構成要素の一つは、他方の構成要素に対して圧力を加える弾性変形可能なスプリング部を具備することを特徴とする磁気誘導流量計。
【請求項２】
前記構成要素の少なくとも所定の箇所は、面一の面接触であることを特徴とする請求項１記載の磁気誘導流量計。
【請求項３】
前記構成要素の一方は、磁気回路内部フィードバックプレートから構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気誘導流量計。
【請求項４】
前記構成要素の一方は、該磁気誘導流量計のハウジングから構成され、該ハウジングは内壁部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気誘導流量計。
【請求項５】
前記ハウジング内壁部は、誘電体層を有することを特徴とする請求項４記載の磁気誘導流量計。
【請求項６】
前記ハウジングは、チューブ形状であることを特徴とする請求項４又は５記載の磁気誘導流量計。
【請求項７】
他方の構成要素は、一方の構成要素と圧縮応力接触をするフレキシブル金属プレートからなることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気誘導流量計。
【請求項８】
前記コイルはコアを有し、前記フレキシブル金属プレートは前記コアに装着されることを特徴とする請求項７記載の磁気誘導流量計。
【請求項９】
さらに磁極片を具備し、該磁極片は、前記フレキシブル金属プレートの反対側で前記コアに装着されることを特徴とする請求項８記載の磁気誘導流量計。
【請求項１０】
さらに、平坦上下面を有する測定ダクトを有し、前記磁極片は、前記測定ダクトの頂部及び底面に当接することを特徴とする請求項９記載の磁気誘導流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも一つのコイル及び最小限２つの着脱自在に相互に連結される磁性体からなる構成要素を有する電磁気回路を有する磁気誘導流量計に関する。この種の磁気誘導流量計は、例えば特許文献１に開示されている。
【背景技術】
【０００２】
磁気誘導流量計の一般的な技術概念は、従来技術、例えば非特許文献１において良く記載されている。磁気誘導流量計の基本概念は、流量測定に関して電気力学誘導の原理を使用することを１８３２年に提案したファラディに帰着する。ファラディの誘導法則によれば、電荷を含み且つ磁界を通過する流媒体は、流れ方向及び磁界に垂直な方向に電界ベクトルを発生する。磁気誘導流量計は、一般的に２つのコイルからなる磁界装置が磁界を発生させると共に流方向に垂直な方向に延出する磁界要素を含む磁界を、測定ダクトの断面内孔を介して通過させるというファラディの誘導法則を使用する。この磁界内で、磁界を通過して流れ且つ所定数の電荷を有する媒体の容量エレメントは、該容量エレメントに発生する電界ベクトルが、電極を介して検出される測定電圧として検出されることに寄与する。磁気誘導流量計の顕著な特徴は、測定された電圧と、測定チューブの径を横切る平均された媒体の流速の間、いわゆる測定された電圧と流量との間の比例関係にある。
【０００３】
磁気誘導流量計は、通常、コイル、誘導子コア、磁極片、フィードバックプレート等のような複数の構成要素からなるモジューラ設計されたものである。多くの場合、これらの構成要素は、磁気誘導流量計が組み立てられる時に、正確な装着を確保し、構成要素の相互の直線性を修正するために厳密な仕様書によって製造されなければならない。特に一つの要求は、高く特別な特性を有する所定の磁界を発生させることである。
【特許文献１】DE  ３４  ２０  ９６３  Ｃ２
【非特許文献１】K.W. Bonfig, Technishe Durchflussmessung (techno-industrial flow measurement),  第３版、Vulkan-Verlag, Essen, 2002, pp123-167
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのために、この発明の目的は、組立が容易で、製造コストの低い磁気誘導流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述されたような磁気誘導流量計に関して、前記目的は、２つの着脱自在に相互に連結される構成要素の一方に、相手の構成要素に対して押圧する弾力性のあるスプリング部を設けることによって達成される。
【０００６】
このように、本発明によれば、構成要素の少なくとも一つは、磁気誘導流量計の組立の間、その意図される位置に持ち込まれる時に、例えば別の構成要素に対して押圧される時に、変形される。これは、２つの構成要素を、それらの各々の位置に保持するための保持力を発生させると同時に、それは、一方の構成要素の弾性部の変形性を可能にし、厳しい製造公差に合致させる必要性なしに、他の構成要素へ装着を可能にする。
【０００７】
本質において、前記構成要素は、例えば所定の点で又は一つ若しくは複数の線に沿った部分的な物理的接触のみを必要とする。しかしながら、この発明の好ましい例において、前記構成要素は、面一の平面形状に相接するので、２つの構成要素の間の中間面を構成する少なくとも一つの２次元で平坦な曲面の直接接触面がある。
【０００８】
基本的に、本発明の設計概念は、特に電磁気回路の構成要素を有する磁気誘導流量計の種々の構成要素に適用される。しかしながら、この発明の好ましい例において、２つの構成要素の一つは、磁気回路の一部であるフィードバックプレートからなる。
【０００９】
この場合、フィードバックプレートという言葉は、測定ダクトを振動する磁気の流れが反対方向、通常測定ダクトの外側通路に沿って、戻る手助けをする構成要素を示すものである。この種のフィードバックプレートは、独立した構成要素である。しかしながら、この発明の好ましい例において、それはフィードバックプレートとして作用する磁気誘導流量計のハウジングである。事実、磁気誘導流量計のハウジングは、同時に２つ、通常反対方向のフィードバックプレートの機能を果たす。
【００１０】
付加的なものとして、他の構成要素は、好ましくは誘電体層で被覆された磁気誘導流量計のハウジング内壁に物理的に当接することが好ましい。好ましいものとして、前記ハウジングは円筒チューブの形状をしている。
【００１１】
この発明の好ましい例によれば、他の構成要素は、フレキシブル金属プレートを具備する。特にこの発明の好ましい例において、磁気回路のコイルは、前記フレキシブル金属プレートに当接する誘電子コアを特徴とする。このように、相方構成要素を構成する前記コイルのコアに当接するフレキシブル金属プレートを有する第１の構成要素として機能する磁気誘導流量計の円筒ハウジングを使用することによって、前記ハウジングに磁界装置を装着することは、設計及び操作上の展望の両方から単純な問題である。上述したように、前記ハウジングは、他の点で必要である独立したフィードバックプレートの機能を実行することができる。
【００１２】
本発明の別の例における付加的な特徴として、磁石システムは、前記フレキシブル金属プレートの反対側にある前記誘電子コアに装着される磁極片を具備する。これに関連して、この発明の好ましい例は、コアが薄層物であり、好ましくはフレキシブル金属プレート及び／若しくは磁極片が、薄層コアの層から構成されるものである。そのような薄層構造の特別な利点は、渦電流を減少させることである。渦電流が板状金属の厚さの平方に比例する熱発生による電力損失を生じるという事実は公知であり、相互に絶縁された金属プレートの積層は、実質的に結果として生じる熱に起因する電力損失を減少させる。
【００１３】
磁気誘導流量計におけるその装着作業において、前記コアの一方の側に装着される前記フレキシブル金属プレートは、磁気誘導流量計の好ましくは管状ハウジングの内壁に対して押圧すると同時に、本発明の好ましい例は、前記測定ダクトに接触する前記コアの反対側に装着される磁極片を具備する。前記測定ダクト自体は、種々の断面形状の一つを有することが好ましい。しかしながら、この発明の好ましい例は、平坦な上底面を有する測定ダクトを使用すると共に、前記磁極片が前記測定ダクトの上面及び下面と接触することが好ましい。これに対応する形式において、２つのコイルは相互に反対する側、例えば測定ダクトの上下に位置し、磁気誘導流量計のハウジング内壁の各々の領域に支持されるフレキシブル金属プレートによって各々の場所に固定される。
【００１４】
ノイズ及び漂遊磁界の干渉を防止し、コイルへの電磁結合を防止するために、本発明の好ましい例は、その全体にコイルを巻回するコイル封包物を有する。この封包物の内側は、コイルの固有巻数を巻回するためのベースとして働くことができる。
【００１５】
前記コイルは、本質的に所望の形状であることが望ましい。しかしながら、本発明の好ましい例において、前記コイルはシリンダ形状又は鞍形状である。さらに、前記コイルを誘電子コアと共に電気的絶縁材料中に鋳込むことができるものである。
【００１６】
本発明の係る磁気誘導流量計が、形成され且つ概念的に高められる幾多の方法がある。これに関して、添付された図面を参照して従属請求項と同様に本発明の好ましい例に関する下記する既述に注意を払う必要がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施例について図面により説明する。
【実施例】
【００１８】
図１のモデュールにおいて、フレキシブル金属プレート１は、電磁石のコア２の一方の側に装着されると同時に、磁極片３が前記コア２の他方の側に装着される。前記フレキシブル金属プレート、前記コア２及び磁極片３からなるこの装置は、全体として複数の相互に絶縁される薄膜状のプレートによって構成される。上述したように、そのような薄膜構造は、渦電流を減少させるという利点を提供する。
【００１９】
この発明の好ましい例において、磁気誘導流量計の前記磁界モデュール又は装置のための金属プレートは、複数のボルト４及びピン５によって共に保持される。その全体的な形状は、二重Ｔ形状であり、フレキシブル金属プレートは、各々が９０°の角度で曲げられた２枚のプレート部６から構成され、前記コア２に装着される。前記磁極片３は、対応する設計であり、その場合、薄いプレート部７がコア２に取り付けられ且つ厚い金属プレート８に装着される。
【００２０】
図２に示される断面図は、コイル９によって囲まれたコア２を示している。このコイル９は、コア２に直接巻回される必要はない。代わりに、前記コイル９は、コア２から所定の間隔を空けて位置し、例えば磁束の漂遊要素を減少させる。フレキシブル金属プレート１、それを囲むコイル９を有するコア２及び磁極片３からなるモデュールは、図３に示すように、ここで記載される本発明の好ましい例に係る磁気誘導流量計のハウジングを構成するチューブ１０に装着される。前記フレキシブル金属プレート１は、スチール製で且つ誘電体物質の層でその内部がコーティングされた前記チューブ１０の内壁部に対して押圧する。その磁極片１０に関して、前記完成装置は、この場合平坦な上下面を有する測定ダクト１１に設定される。例えば測定ダクト１１の底面である反対側は、上述されたように、図３に図示されない対応する形状を特徴とする。
【００２１】
その結果としての全体的形状において、電磁気回路の全ての構成要素は、高度に厳密な寸法仕様で作られることなしに、磁気誘導流量計のハウジングに単純な配置及び取り付けがなされると同時に、管状ハウジング１０の側壁部が、フィードバックプレートの役目を行うので、独立したフィードバックプレートを必要としない。その上、この設計では、種々の寸法を有する装置器具に同一サイズのコイルを用いることができると共に、残りの構成要素もそのサイズに合わせることができるので、単純なモデュール設計だけでよいものである。また、ハウジングを構成するチューブ１０の径及び測定ダクト１１の断面形状における相違が、前記チューブ１０の内壁部の接触領域の大小によるフレキシブル金属プレート１の折れ曲がり強弱によって補償されるので、コア２のサイズ、特に長さを変化させないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】コア、磁極片及びフレキシブル金属プレートからなる本発明の好ましい例に係る磁気誘導流量計の磁気回路モデュールを示した説明図である。
【図２】コイルを具備した図１の示すモデュールを示した断面図である。
【図３】本発明の好ましい例に係る磁気誘導流量計のハウジングに前記モデュールを装着した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  フレキシブル金属プレート
２  コア
３  磁極片
４  ボルト
５  ピン
６  プレート部
７  薄いプレート部
８  厚い金属プレート
９  コイル
１０  チューブ
１１  測定ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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