(57)【要約】【課題】高周波励磁が可能で、高い磁束密度を得られ、効率が良い磁気回路を有する電磁流量計を提供する。【解決手段】柱状のコアを有する磁気回路を具備する電磁流量計において、高体積抵抗率材であって低透磁率の材料よりなる筒状の外周部とこの外周部に挿入され低体積抵抗率材であって高透磁率の材料よりなる柱状の内周部とを具備する柱状のコアを具備したことを特徴とする電磁流量計である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状のコアを有する磁気回路を具備する電磁流量計において、
高体積抵抗率材であって低透磁率の材料よりなる筒状の外周部と
この外周部に挿入され低体積抵抗率材であって高透磁率の材料よりなる柱状の内周部と
を具備する柱状のコア
を具備したことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
前記外周部の材質はフェライト系ステンレス材よりなること
を特徴とする請求項１記載の電磁流量計。
【請求項３】
前記内周部の材質は電磁純鉄材よりなること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁流量計。
【請求項４】
前記外周部は底部を有する筒状をなし前記筒状部分内に前記内周部が挿入固定されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電磁流量計。
【請求項５】
前記内周部は一方の端部に鍔部を有し、前記内周部分に前記外周部が挿入固定されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電磁流量計。
【請求項６】
前記コアの測定管取付側と反対側の端部に設けられリターンコアを係止する係止手段が設けられたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の電磁流量計。
【請求項７】
前記係止手段は、
前記外周部の開口端部分と、
前記内周部の前記外周部の開口端部分側に設けられた鍔部と
で前記リターンコアを係止すること
を特徴とする請求項６記載の電磁流量計。
【請求項８】
前記外周部と前記内周部とはねじ合わされて固定されること
を特徴とする請求項７記載の電磁流量計。
【請求項９】
前記係止手段は、
前記外周部の開口端部分と、
前記内周部の前記外周部の開口端部分側に設けられた突出部と、
この突出部に固定され前記リターンコアを前記外周部の開口端部分に押圧係止するリング状の係止リングと
を有することを特徴とする請求項６記載の電磁流量計。
【請求項１０】
突出部と係止リングとはねじ合わされて固定されること
を特徴とする請求項９記載の電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波励磁が可能で、高い磁束密度を得られ、効率が良い磁気回路を有する電磁流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図、図１５は図１４の側面図で、例えば、博士論文「電磁流量計の高性能化に関する研究」黒森健一  に示されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
図１４において、パイプ状の測定管１の周面に、測定管１を挟んで、測定管１の半径方向に長い柱状のコア２が２個設けられている。
この場合は、厚さ０．３ｍｍ程度のケイ素鋼板が積層されている。
コア２の周面には、ボビン型のコイル３が取り付けられている。
磁場の帰還路としてリターンコア４が、コア２とコイルの外側に取り付けられている。
【０００４】
図１６は、従来より一般に使用されている他の従来例の構成説明図で、例えば、博士論文「電磁流量計の高性能化に関する研究」黒森健一  に示されている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００５】
図１６において、パイプ状の測定管１の周面に、測定管１を挟んで、測定管１の半径方向に長い柱状のコア５が２個設けられている。
この場合は、炭素鋼またはフェライト系ステンレス鋼が使用されている。
コア７の周面には、ボビン型のコイル３が取り付けられている。
磁場の帰還路としてリターンコア４が、コア７とコイル３の外側に取り付けられている。
【０００６】
【非特許文献１】
黒森健一、博士論文「電磁流量計の高性能化に関する研究」早稲田大学提出、１９９５年２月、ｐ．７９
【非特許文献２】
黒森健一、博士論文「電磁流量計の高性能化に関する研究」早稲田大学提出、１９９５年２月、ｐ．１１２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、以下の間題点がある。
ケイ素鋼板の積層コア２の場合、周波数特性や磁場特性は良いが、積層したコアがバラバラになり、また歪みやすいため、非常に組み立て難い。
また磁気回路の固定のためエポキシ樹脂等のポッティングが必要である。
【０００８】
炭素鋼コア５の場合、体積抵抗率が小さいため、励磁した場合に発生する渦電流の収束が遅く、高周波で励磁することが不可能である。
フェライト系ステンレス鋼コア５の場合、炭素鋼より体積抵抗率が数倍大きいため、高周波での励磁が可能となるが、透磁率がケイ素鋼板より低いため、得られる磁束密度がケイ素鋼板の積層コアよりも小さく、磁気回路としての効率が良くない。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、高周波励磁が可能で、高い磁束密度を得られ、効率が良い磁気回路を有する電磁流量計を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１記載の電磁流量計においては、
柱状のコアを有する磁気回路を具備する電磁流量計において、
高体積抵抗率材であって低透磁率の材料よりなる筒状の外周部とこの外周部に挿入され低体積抵抗率材であって高透磁率の材料よりなる柱状の内周部とを具備する柱状のコアを具備したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２記載の電磁流量計においては、請求項１記載の電磁流量計において、
前記外周部の材質はフェライト系ステンレス材よりなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３記載の電磁流量計においては、請求項１又は請求項２記載の電磁流量計において、
前記内周部の材質は電磁純鉄材よりなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４記載の電磁流量計においては、請求項１乃至請求項３において、
前記外周部は底部を有する筒状をなし前記筒状部分内に前記内周部が挿入固定されたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５記載の電磁流量計においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電磁流量計において、
前記内周部は一方の端部に鍔部を有し、前記内周部分に前記外周部が挿入固定されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項６記載の電磁流量計においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の電磁流量計において、
前記コアの測定管取付側と反対側の端部に設けられリターンコアを係止する係止手段が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項７記載の電磁流量計においては、請求項６記載の電磁流量計において、
前記係止手段は、前記外周部の開口端部分と、前記内周部の前記外周部の開口端部分側に設けられた鍔部とで前記リターンコアを係止することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項８記載の電磁流量計においては、請求項７記載の電磁流量計において、
前記外周部と前記内周部とはねじ合わされて固定されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項９記載の電磁流量計においては、請求項６記載の電磁流量計において、
前記係止手段は、前記外周部の開口端部分と、前記内周部の前記外周部の開口端部分側に設けられた突出部と、この突出部に固定され前記リターンコアを前記外周部の開口端部分に押圧係止するリング状の係止リングとを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１０記載の電磁流量計においては、請求項９記載の電磁流量計において、
突出部と係止リングとはねじ合わされて固定されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の側面図、図３は図１の平面図である。
図において、図１４と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図１４と相違部分のみ説明する。
【００２１】
筒状の外周部１１は、高体積抵抗率材であって低透磁率の材料よりなる。
この場合は、例えば、フェライト系ステンレス材が使用されている。
厚さは、半径の１／３程度である。
【００２２】
柱状の内周部１２は、外周部１１に挿入され、低体積抵抗率材であって高透磁率の材料よりなる。
この場合は、例えば、電磁純鉄材が使用されている。
【００２３】
この結果、渦電流が強く発生する外周部１１に、高体積抵抗率材であって低透磁率の材料が使用されたので、渦電流の影響を小さくすることが可能となり、周波数特性が良くなるため、高周波での励磁が可能となる電磁流量計が得られる。
【００２４】
また、内周部１２には、低体積抵抗率材であって高透磁率の材料が使用されたので、高い磁束密度が得られ、効率の良い磁気回路にすることが可能とな電磁流量計が得られる。
【００２５】
図４は本発明の他の実施例の要部構成説明、図５は図４の平面図である。
本実施例においては、外周部２１は底部２１１を有する筒状をなし、筒状部分内に内周部２２が挿入固定されてる。
【００２６】
この結果、外周部２１の高体積抵抗率材の使用量を多くし、更に、高周波数での励磁特性が向上された電磁流量計が得られる。
【００２７】
図６は本発明の他の実施例の要部構成説明、図７は図６の平面図である。
本実施例においては、内周部３１は一方の端部に鍔部３１１を有し、内周部分３１に外周部３２が挿入固定されている。
【００２８】
この結果、特に強く渦電流の発生するボビンコイルと接する部位３２にのみ高体積抵抗率材を使用し、高透磁率の材料を使用する部位３１１を多くして、更に、コアの磁気効率が向上された電磁流量計が得られる。
【００２９】
図８は本発明の他の実施例の要部構成説明、図９は図８の側面図、図１０は図８の平面図である。
本実施例においては、係止手段４０は、コアの測定管１取付側と反対側の端部に設けられ、リターンコア４を係止する。
【００３０】
この場合は、係止手段４０は、外周部４１の開口端部分４１１と、内周部４２の外周部の開口端部分４１１側に設けられた鍔部４２１とで、リターンコア４を係止する。
この場合は、外周部４１と内周部４２とは、ねじ合わされて固定されている。
【００３１】
この結果、
磁気回路は、コアとリターンコア４が組み合わさって構成されているので、コアそのものでリターンコア４の係止ができるので、更に、性能が向上され、コストが低減できる電磁流量計が得られる。
【００３２】
係止手段４０は、外周部の開口端部分４１１と内周部の一方端に設けられた鍔部４２１とでリターンコア４を係止するようににしたので、リターンコア４の結合と同時にコアの外周部４１と内周部４２の結合も行われ、更に、組み立て性が向上された電磁流量計が得られる。
【００３３】
外周部４１と内周部４２とは、ねじ合わされて固定されているので、ねじ結合は、すっぽ抜けることがなく、固定に信頼性があり、また、着脱自由であるので、信頼性があり着脱自由な電磁流量計が得られる。
【００３４】
リターンコア４の固定も同時に行われるので、リターンコア４の固定の信頼性、着脱自由性を有する電磁流量計が得られる。
【００３５】
図１１は本発明の他の実施例の要部構成説明、図１２は図１１の側面図、図１３は図１１の平面図である
【００３６】
本実施例においては、係止手段５０は、外周部５１の開口端部分５１１と、内周部５２の外周部の開口端部分５１１側に設けられた突出部５２１と、突出部５２１に固定され、リターンコア４を外周部の開口端部分５１１に押圧係止するリング状の係止リング５３を有する。
【００３７】
この場合は、突出部５２１と係止リング５３とは、ねじ合わされて固定されている。
この結果、
内周部５２に突起部５２１が出てるためリターンコア４の位置決めがやり易く、組み立て性が向上された電磁流量計が得られる。
【００３８】
また、外周部５１は内周部５２の鍔部５２２とリターンコア４に挟まれているため、リターンコア４と係止リング５３を取り付けることで外周部５１も固定でき、外周部５１固定のための組立て性が向上された電磁流量計が得られる。
【００３９】
突出部５２１と係止リング５３とはねじ合わされて固定されているので、ねじ結合は、すっぽ抜けることがなく、固定に信頼性があり、また、着脱自由であるので、信頼性があり着脱自由な電磁流量計が得られる。
【００４０】
また、ねじ加工部分の長さも、突起部部分５２１のみでよいので、ねじ加工時間の短縮と組み立て性が向上する電磁流量計が得られる。
リターンコア４の固定も同時に行われるので、リターンコア４の固定の信頼性、着脱自由性を有する電磁流量計が得られる。
【００４１】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
コアを通る磁束によってコアに生じる渦電流は、磁場の立ち上がりを妨げ磁気回路の周波数特性を低下させる。その渦電流はコアの外周部で強く発生する。
【００４３】
そのためコアの外周部には渦電流を早く減衰させ、周波数特性が良い高体積抵抗率材を使用し、磁気回路の周波数特性を向上させ、高周波での励磁が可能となる電磁流量計が得られる。
【００４４】
また渦電流の影響が少ない内周部には、低体積抵抗率材であっても高透磁率の材料が使用されたので、高い磁束密度が得られ、効率の良い磁気回路にすることが可能とな電磁流量計が得られる。
また、外周部・内周部共に柱状の金属材を使用しているので、入手性と加工性に優れた電磁流量計が得られる。
【００４５】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
外周部の材質はフェライト系ステンレス材よりなるので、一般に、フェライト系ステンレス材は、高体積抵抗率材であって低透磁率の材料において、加工性と入手性が良いので、安価な電磁流量計が得られる。
【００４６】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
内周部の材質は、電磁純鉄材よりなるので、電磁純鉄材は、一般に、低体積抵抗率材であって高透磁率の材料において、加工性と入手性が良いので、安価な電磁流量計が得られる。
【００４７】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
外周部は底部を有する筒状をなし、筒状部分内に内周部が挿入固定されたので、外周部の高体積抵抗率材の使用量を多くし、更に、高周波数での励磁特性が向上された電磁流量計が得られる。
【００４８】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
内周部は一方の端部に鍔部を有し、内周部分に外周部が固定されたので、特に強く渦電流の発生するボビンコイルと接する部位にのみ高体積抵抗率材を使用し、高透磁率の材料を使用する部位を多くして、更に、コアの磁気効率が向上された電磁流量計が得られる。
【００４９】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
コアの測定管取付側と反対側の端部に設けられリターンコアを係止する係止手段が設けられたので、磁気回路は、コアとリターンコアが組み合わさって構成されているので、コアのそのものでリターンコア係止ができれば、更に、性能が向上され、コストが低減できる電磁流量計が得られる。
【００５０】
本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
係止手段は、外周部の開口端部分と内周部の一方端に設けられた鍔部とでリターンコアを係止するようににしたので、リターンコアの結合と同時にコアの外周部と内周部の結合も行われ、更に、組み立て性が向上された電磁流量計が得られる。
【００５１】
本発明の請求項８によれば、次のような効果がある。
外周部と内周部とはねじ合わされて固定されているので、ねじ結合は、すっぽ抜けることがなく、固定に信頼性があり、また、着脱自由であるので、信頼性があり着脱自由な電磁流量計が得られる。
リターンコアの固定も同時に行われるので、リターンコアの固定の信頼性、着脱自由性を有する電磁流量計が得られる。
【００５２】
本発明の請求項９によれば、次のような効果がある。
係止手段は、外周部の開口端部分と、内周部の一方端に設けられた突出部と、この突出部に固定されリターンコアを外周部の開口端部分に押圧係止するリング状の係止リングとを有するので、内周部に突起部が出てるためリターンコアの位置決めがやり易く、組み立て性が向上された電磁流量計が得られる。
【００５３】
また、外周部は内周部の鍔部とリターンコアに挟まれているため、リターンコアと係止リングを取り付けることで外周部も固定でき、外周部固定のための組立て性が向上された電磁流量計が得られる。
【００５４】
本発明の請求項１０によれば、次のような効果がある。
突出部と係止リングとはねじ合わされて固定されているので、ねじ結合は、すっぽ抜けることがなく、固定に信頼性があり、また、着脱自由であるので、信頼性があり着脱自由な電磁流量計が得られる。
【００５５】
また、ねじ加工部分の長さも、突起部部分のみでよいので、ねじ加工時間の短縮と組み立て性が向上する電磁流量計が得られる。
リターンコアの固定も同時に行われるので、リターンコアの固定の信頼性、着脱自由性を有する電磁流量計が得られる。
【００５６】
従って、本発明によれば、高周波励磁が可能で、高い磁束密度を得られ、効率が良い磁気回路を有する電磁流量計を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】本発明の他の実施例の要部構成説明である。
【図９】図８の側面図である。
【図１０】図８の平面図である。
【図１１】本発明の他の実施例の要部構成説明である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】図１１の平面図である。
【図１４】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図１５】図１４の側面図である。
【図１６】従来より一般に使用されている他の従来例の要部構成説明図である。
【符号の説明】
１      測定管
２      コア
３      コイル
４      リターンコア
５      コア
１１    外周部
１２    内周部
２１    外周部
２１１  底部
２２    内周部
３１    内周部
３１１  鍔部
３２    外周部
４０    係止手段
４１    外周部
４１１  開口端部分
４２    内周部
４２１  鍔部
５０    係止手段
５１    外周部
５１１  開口端部分
５２    内周部
５２１  突出部
５３    係止リング
【図１】
2004294176.tif 000003
【図２】
2004294176.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004294176.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004294176.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004294176.tif 000012
【図１１】
2004294176.tif 000013
【図１２】
2004294176.tif 000014
【図１３】
2004294176.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2004294176.tif 000017
【図１６】
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