(57)【要約】【課題】変換部の方向を任意の方向に変更可能とする。【解決手段】検出部１６と変換部１４との連結部Ｊを第１の連結管１８と第２の連結管１９とで構成する。第１の連結管１８の一端部１８ａを測定管１に固着し、他端部１８ｂを球状のボール部とする。第２の連結管１９は変換部１４のケースと一体化されたものとする。第２の連結管１９に第１のシール部材２０を挿入セットし、第１の連結管１８のボール部１８ｃの検出部１６側に第２のシール部材２１をセットし、ボール部１８ｃを第１のシール部材２０と第２のシール部材２１との間に挟んだ状態で、締結部材２２を用いて第１の連結管１８と第２の連結管１９とを連結する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定管と、この測定管内を流れる流体の流れ方向に対してその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイルと、この励磁コイルの発生磁界と直交して前記測定管内に対向して配置された検出電極と、前記励磁コイルおよび前記検出電極に接続されたリード線群とを有する検出部と、前記検出部からのリード線群と接続され前記検出電極間に生じる起電力に基づいて前記測定管内を流れる流体の流量に応じた信号を生成する信号処理部を有する変換部と、前記リード線群を挿通させた状態で前記検出部と前記変換部とを連結管によって連結する連結部とを備えた電磁流量計において、
前記連結部は、
前記測定管にその一端部が固着される一方、その他端部が球状のボール部とされ、その内部に前記一端部から前記他端部へ抜ける貫通孔を有する第１の連結管と、
前記変換部に設けられた第２の連結管と、
前記第２の連結管内に挿入セットされその内部に貫通孔を有する第１の抱持部材と、
前記ボール部の前記検出部側にセットされる第２の抱持部材と、
前記ボール部の前記変換部側の周面を前記第１の抱持部材に接触させた状態で、前記ボール部の前記検出部側の周面を前記第２の抱持部材に接触させた状態で、前記第１の連結管と前記第２の連結管とを連結する連結部材とを備え、
前記ボール部が前記第１の抱持部材と前記第２の抱持部材との間に前記第１の連結管の管路軸に対する前記第２の連結管の管路軸の方向を任意の方向に変更可能に抱持されている
ことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
請求項１に記載された電磁流量計において、
前記第１の抱持部材および前記第２の抱持部材は、前記ボール部の周面に密着してその周面との接触部を水密構造とするシール部材とされている
ことを特徴とする電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検出部と変換部とが連結管によって連結された電磁流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体の流量を測定する流量計として電磁流量計が用いられている。この電磁流量計は、ファラデーの法則を利用して、導電性を有する流体の流量を測定する流量計である。
【０００３】
図４は一般的に使用されている電磁流量計の要部を示すブロック図である（例えば、特許文献１参照）。同図において、１は測定管、２は測定管１内を流れる流体の流れ方向に対してその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイル、３は励磁コイル２へ矩形状の励磁電流を周期的に供給する励磁回路、４ａ，４ｂは励磁コイル２の発生磁界と直交して測定管１内に対向して配置された検出電極（以下、単に電極という）、５はアースリング、６は電極４ａ，４ｂ間に得られる信号起電力を検出する初段増幅回路、７は初段増幅回路６が検出する信号起電力を周期的に励磁電流の流れ方向が切り換わる直前で保持し、この保持した信号起電力をアナログ流量信号とするサンプルホールド回路、８はサンプルホールド回路７からのアナログ流量信号をデジタル流量信号に変換するＡ／Ｄ変換器、９はＣＰＵ、１０はＤ／Ａ変換器、１１は表示部、１２は端子台であり、初段増幅器６，サンプルホールド回路７，Ａ／Ｄ変換部８およびＣＰＵ９によって信号処理部１３が構成されている。
【０００４】
この電磁流量計１００において、励磁回路３は、励磁コイル２へ励磁電流を周期的に供給し、測定管１内に交流磁界を発生させる。これにより、電極４ａ，４ｂ間に測定管１を流れる流体の流速と磁界との相互作用により信号起電力が生じ、この信号起電力が初段増幅回路６を介してサンプルホールド回路７へ与えられる。なお、サンプルホールド回路７へ与えられる信号起電力ｅは、ｋを定数、Ｄを測定管１の内径、ｖを流体の平均流速、Ｂを発生磁束密度とした時、ｅ＝ｋ・Ｂ・ｖ・Ｄとして表される。
【０００５】
初段増幅回路６からの信号起電力ｅは、周期的に励磁電流の流れ方向が切り換わる直前でサンプルホールド回路７にて保持され、この保持された信号起電力ｅがアナログ流量信号とされる。そして、このサンプルホールド回路７からのアナログ流量信号がＡ／Ｄ変換器８へ与えられ、ＣＰＵ９からの指令に基づくサンプリング周期でデジタル流量信号に変換され、ＣＰＵ９へ取り込まれる。ＣＰＵ９は、このＡ／Ｄ変換器８からのデジタル流量信号より流量値を求め、その流量値を表示部１１に表示したり、その流量値に応じたアナログ信号（４〜２０ｍＡ範囲の電流信号）をＤ／Ａ変換器１０を介して外部へ出力したりする。なお、流量値に応じたアナログ信号を外部へ出力する場合には、端子台１２に出力信号線を接続する。
【０００６】
この電磁流量計１００の構成において、励磁回路３、初段増幅回路６、サンプルホールド回路７、Ａ／Ｄ変換器８、ＣＰＵ９、Ｄ／Ａ変換器１０、表示部１１などは変換部１４として１つのケースに収容され、この変換部１４と励磁コイル２や電極４ａ，４ｂとはリード線群１５（リード線１５−１〜１５−４）によって接続される。ここで、測定管１、励磁コイル２、電極４ａ，４ｂおよびリード線群１５は検出部１６を構成し、検出部１６と変換部１４とはリード線群１５を挿通させた状態で連結管１７によって連結される。
【０００７】
図５に検出部１６と変換部１４とを連結管１７で連結した電磁流量計１００の側面図を示す。なお、同図では、連結管１７の管路部分を破断して示しており、検出部１６における励磁コイル２や電極４ａ，４ｂは省略している。この電磁流量計１００において、検出部１６と変換部１４とを連結する連結部Ｊは、１つの連結管１７とされ、連結管１７の一端が測定管１に溶接によって固着され、連結管１７の他端は変換部１４のケースと一体化されている。
【０００８】
この電磁流量計１００は、検出部１６と変換部１４とを一体化した状態で、すなわち検出部１６と変換部１４とを連結管１７によって連結した状態で出荷され、現場の配管に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−３１９６２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の電磁流量計１００では、検出部１６と変換部１４とを連結する連結部Ｊが１つの連結管１７とされているので、変換部１４に付属する表示部１１や端子台１２の向きが１つの方向に固定され、現場で取り付けた際に、配管の位置や現場の環境によって表示部１１の表示内容が視認し難かったり、端子台１２への配線接続作業がし難い場合が多々あった。
【００１１】
なお、特許文献２には、連結管の軸に対して変換部を回転可能にした構成が示されている。この場合、図６に示すように、変換部１４を連結管１７の管路軸Ｌ０に対してＡ方向やＢ方向へ回転させることが可能となるが、その回転平面が現場でアクセスし難い位置にあるならば、問題を改善することができない。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、変換部の方向を任意の方向に変更することが可能な電磁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】
【００１３】
このような目的を達成するために本発明は、測定管と、この測定管内を流れる流体の流れ方向に対してその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイルと、この励磁コイルの発生磁界と直交して測定管内に対向して配置された検出電極と、励磁コイルおよび検出電極に接続されたリード線群とを有する検出部と、検出部からのリード線群と接続され検出電極間に生じる起電力に基づいて測定管内を流れる流体の流量に応じた信号を生成する信号処理部を有する変換部と、リード線群を挿通させた状態で検出部と変換部とを連結管によって連結する連結部とを備えた電磁流量計において、連結部を、測定管にその一端部が固着される一方、その他端部が球状のボール部とされ、その内部に一端部から他端部へ抜ける貫通孔を有する第１の連結管と、変換部に設けられた第２の連結管と、第２の連結管内に挿入セットされその内部に貫通孔を有する第１の抱持部材と、ボール部の検出部側にセットされる第２の抱持部材と、ボール部の変換部側の周面を第１の抱持部材に接触させた状態で、ボール部の検出部側の周面を第２の抱持部材に接触させた状態で、第１の連結管と第２の連結管とを連結する連結部材とで構成し、第１の抱持部材と第２の抱持部材との間に第１の連結管の管路軸に対する第２の連結管の管路軸の方向を任意の方向に変更可能にボール部を抱持するようにしたものである。
【００１４】
この発明によれば、検出部と変換部とを連結する連結管が第１の連結管と第２の連結管とに分けられ、第１の連結管の一端部が測定管に固着され、第２の連結管が変換部に設けられ、第１の連結管と第２の連結管とが第１の連結管の他端部（ボール部）を挟んで連結される。このボール部は、第１の抱持部材と第２の抱持部材との間に、第１の連結管の管路軸に対する第２の連結管の管路軸の方向を任意の方向に変更可能に抱持される。これにより、第１の連結管と第２の連結管とがボールジョイント構造で連結されるものとなり、変換部の方向を任意の方向に変更することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の連結管の一端を測定管に固着し、第２の連結管を変換部に設け、第１の連結管の他端部を球状のボール部とし、このボール部を第１の抱持部材と第２の抱持部材との間に第１の連結管の管路軸に対する第２の連結管の管路軸の方向を任意の方向に変更可能に抱持するようにしたので、第１の連結管と第２の連結管とがボールジョイント構造で連結されるものとなり、変換部の方向を任意の方向に変更することが可能となる。
【００１６】
これにより、現場に本発明の電磁流量計が設置された際に、変換部の表示部や端子台がアクセスし難い方向にあった場合でも、見易い方向に変換部の方向を変更させることができるようになり、視認性・作業性が改善されるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る電磁流量計の一実施の形態の要部を示す側面図（一部を破断して示した側面図）である。
【図２】この電磁流量計の要部のブロック図である。
【図３】ボールジョイントの１構造として考えられる別の例を説明する図である。
【図４】従来の電磁流量計の要部のブロック図である。
【図５】従来の電磁流量計の要部を示す側面図（一部を破断して示した側面図）である。
【図６】従来の電磁流量計において連結管の軸に対して変換部を回転可能にした例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１はこの発明に係る電磁流量計の一実施の形態の要部を示す図であり、図５に対応する側面図である。また、図２は、この電磁流量計の図４に対応する要部のブロック図である。これらの図において、図４，図５と同一符号は図４，図５を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
【００１９】
この実施の形態の電磁流量計２００では、検出部１６と変換部１４との連結部Ｊを２つの連結管１８と１９とによって構成している。すなわち、従来の電磁流量計１００では、検出部１６と変換部１４との連結部Ｊを１つの連結管１７で構成していたが、本実施の形態の電磁流量計２００では、第１の連結管１８と第２の連結管１９の２つの連結管を用いた構成としている。
【００２０】
この構成において、第１の連結管１８は、その一端部１８ａを測定管１に固着し、その他端部１８ｂを球状のボール部としている。また、第１の連結管１８の内部には、一端部１８ａから他端部１８ｂへ抜ける貫通孔１８ｃを設けている。
【００２１】
第２の連結管１９は、変換部１４のケースと一体化されており、その管路内に内段部１９ａが形成されている。また、第２の連結管１９の先端部には、その外周面にネジ山１９ｂが形成されている。
【００２２】
この第１の連結管１８と第２の連結管１９とは次のようにして連結されている。
【００２３】
先ず、第２の連結管１９内に第１のシール部材（第１の抱持部材）２０を挿入セットする。この第１のシール部材２０は、テフロン（登録商標）製のシール部材とされ、その上面より所定深さまで開口させた円柱状のブロックとされている。第１のシール部材２０の底面部２０ａには貫通孔２０ｂが形成され、開口された上面の周端面（開口周端面）２０ｃはその縁面が鍔面２０ｄとされている。この第１のシール部材２０は、第２の連結管１９内に挿入セットした状態において、その鍔面２０ｄが第２の連結管１９の内段面１９ａに当接することによって、その位置が規制される。
【００２４】
次に、第１の連結管１８のボール部１８ｂの検出部１６側に第２のシール部材（第１の抱持部材）２１をセットする。この第２のシール部材２１も、第１のシール部材２０と同様、テフロン製のシール部材とされている。この第２のシール部材２１は、ボール部１８ｂの径よりもその内径が小さいリング状のシールとされ、その外径は第２の連結管１９の内径と略等しくされている。第２のシール部材２１は弾力性があり、その内径が伸びるので、ボール部１８ｂの上面側から嵌め入れ、ボール部１８ｂの下面側に位置させる。
【００２５】
２２は第１の連結管１８と第２の連結管１９とを連結する連結部材である。この連結部材２２は、第１の連結部材２２−１と第２の連結部材２２−２とから構成され、ボール部１８ｂの下面側において、第１の連結部材２２−１と第２の連結部材２２−２とを合体締結して連結部材２２とする。この連結部材２２の内面にはネジ溝２２ａが形成されている。
【００２６】
この連結部材２２の底面に第２のシール部材２１を位置させて、第１の連結管１８のボール部１８ｂを第２の連結管１９内の第１のシール部材２０の開口周端面２０ｃに押し当て、連結部材２２のネジ溝２２ａを第２の連結管１９の先端部のネジ山１９ｂに螺合する。
【００２７】
これによって、ボール部１８ｂの変換部１４側の周面が第１のシール部材２０に圧接（接触）した状態で、ボール部１８の検出部１６側の周面が第２のシール部材２１に圧接（接触）した状態で、第１の連結管１８と第２の連結管１９とが連結される。この状態において、ボール部１８ｂは、第１のシール部材２０と第２のシール部材２１との間に、第１の連結管１８の管路軸Ｌ１に対する第２の連結管１９の管路軸Ｌ２の方向を任意の方向に変更可能に抱持される。
【００２８】
なお、この第１の連結管１８と第２の連結管１９との連結に際し、検出部１６からのリード線群１５は、第１の連結管１８の貫通孔１８ｃを通し、第１のシール部材２０の貫通孔２０ｂを通して、変換部１４の内部に引き込むようにする。
【００２９】
このように、本実施の形態の電磁流量計２００では、第１の連結管１８と第２の連結管１９とが第１の連結管１８の他端部のボール部１８ｂを挟んで連結される。このボール部１８ｂは、第１のシール部材２０と第２のシール部材２１との間に、第１の連結管１８の管路軸Ｌ１に対する第２の連結管１９の管路軸Ｌ２の方向を任意の方向に変更可能に抱持される。これにより、第１の連結管１８と第２の連結管１９とがボールジョイント構造で連結されるものとなり、変換部１４の方向を任意の方向に変更することが可能となる。
【００３０】
すなわち、本実施の形態の電磁流量計２００によれば、変換部１４を第１の連結管１８の管路軸Ｌ１に対してＡ方向やＢ方向へ回転させるだけでなく、Ｃ方向やＤ方向、Ｅ方向、Ｆ方向というように、任意の方向へ傾斜させることが可能となり、変換部１４の表示部１１や端子台１２がアクセスし難い方向にあった場合でも、見易い方向に変換部１４の方向を変更させ、視認性・作業性を改善することができるようになる。
【００３１】
また、本実施の形態の電磁流量計２００によれば、第１のシール部材２０および第２のシール部材２１がボール部１８ｂの周面に密着してその周面との接触部を水密構造とするので、変換部１４の方向が任意の方向に変更されても変換部１４に外部が水が浸入することを防止することができる。
【００３２】
また、第１のシール部材２０と第２のシール部材２１で別個に防水するので、すなわち２重の防水構造となるので、仮にどちらかの防水構造が損なわれたとしても、もう一方の防水構造が健在ならば、変換部１４に外部から水が浸入することを防止することができる。これにより、防水の信頼性が増す。
【００３３】
なお、第１のシール部材２０および第２のシール部材２１は、必ずしもテフロンなどのようなシール性を有する部材としなくてもよいが、シール性を有する部材を用いることにより、別途シール部材を用いることなく水密構造を実現することができ、部品点数を削減することができるようになる。
【００３４】
また、ボールジョインの１構造として、図３に示すように、球形体３０をホルダ３１で保持し、ホルダ３１の内周面に設けたリング溝３２に２本のＯリング３３，３４を収容し、このリング３３，３４を球形体３０に圧接させることによって、防水を図ることが考えられる。しかし、このような構造を採用すると、２本のＯリングが必要であるとともに、ホルダの内周面に２本のＯリングを収容するために１本のＯリング溝を形成しなければならず、構造が複雑となる。また、２本のＯリングが対となって互いに押圧しあうことで１つの防水構造を形成しているので、一方のＯリングが損なわれ、相互の押圧が良好でなくなると全体の防水性が失われてしまう。これに対し、本実施の形態のボールジョイント構造では、そのような問題が生じず、信頼性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の電磁流量計は、配管内を流れる流体の流量を計測する機器として、プロセス制御など様々な分野で利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１…測定管、２…励磁コイル、３…励磁回路、４ａ，４ｂ…検出電極、５…アースリング、６…初段増幅回路、７…サンプルホールド回路、８…Ａ／Ｄ変換器、９…ＣＰＵ、１０…Ｄ／Ａ変換器、１１…表示部、１２…端子台、１３…信号処理部、１４…変換部、１５……リード線群、１５−１〜１５−４…リード線、１６…検出部、１８…第１の連結管、１８ａ…一端部、１８ｂ…他端部（ボール部）、１８ｃ…貫通孔、１９…第２の連結管、１９ａ…内段部、１９ｂ…ネジ山、２０…第１のシール部材（第１の抱持部材）、２０ａ…底面部、２０ｂ…貫通孔、１０ｃ…開口周端面、２０ｄ…鍔面、２１…第２のシール部材（第２の抱持部材）、２２…連結部材、２２−１…第１の連結部材、２２−２…第２の連結部材、２２ａ…ネジ溝、Ｊ…連結部、２００…電磁流量計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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