(57)【要約】【課題】  従来の挿入形電磁流量計は、棒状電磁流速計のセンサを管頂から挿入するため、エアーで測定が不安定となり、また浮遊ごみが絡み、度々測定不能となった。挿入長さの短いタイプは、壁面の粘性底層により流速が不安定で正確な測定ができない。【解決手段】  管水路に先端受感部を管内の安定流速位置まで管壁面より直角に挿入して固定した棒状電磁流速計のセンサと、棒状電磁流速計のセンサの直上流側に設置する直角三角形状の棒状電磁流速計のセンサの径より薄いごみ誘導用のガイド板で構成され、直角を挟む二辺のうち一辺を棒状電磁流速計に摺接し、他辺を管内壁面に固定し、流水に向けた斜辺の上流端を１０°〜３０°とする管水路流量計である。エアーが通過する管頂と沈殿ごみが通過する管底を避けて棒状電磁流速計のセンサを管横から挿入するため、エアー及び浮遊ごみの影響もなく高精度な管水路流量計を提供でき、安価で細かい水管理が行える。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管水路に先端受感部を管内の安定流速を示す位置まで、管壁面より直角に挿入して固定した棒状電磁流速計のセンサと、該棒状電磁流速計のセンサの直上流側に設置する直角三角形状のごみ誘導用のガイド板と、で構成された管水路流量計であって、
前記ごみ誘導用のガイド板は、前記棒状電磁流速計のセンサの径よりも薄く、また、直角を挟む二辺のうち一辺を棒状電磁流速計のセンサに摺接すると共に、他の一辺を管内壁面に固定し、流水に向けた斜辺の上流端を１０°〜３０°の角度とする管水路流量計。
【請求項２】
棒状電磁流速計の実測流速Ｖを関数とした流速補正係数α＝ｆ（Ｖ）を導入し、棒状電磁流速計による実測流速、流速補正係数α、管水路断面積との演算回路を組み込んだ、低流速から高流速まで高精度で計測可能とした請求項１に記載の管水路流量計。
【請求項３】
エアーが通過する管頂と沈殿ごみが通過する管底を避けて、前記棒状電磁流速計のセンサを管横から管径毎に決められる管内の安定流速を示す位置に挿入して、安定的に計測可能とした請求項１に記載の管水路流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管水路に棒状電磁流速計のセンサを挿入して流量を計測する管水路流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の挿入形電磁流量計は、棒状電磁流速計のセンサを管頂から挿入するタイプがほとんどであり、その挿入した長さは個々の流量計において異なっていた。
【０００３】
また、従来の挿入形電磁流量計は、棒状電磁流速計のセンサを管頂から挿入するため、エアーの通過が測定を不安定にさせると共に、突出した棒状電磁流速計のセンサに浮遊ごみが絡んでしばしば測定不能となった。また、挿入する長さを少なくして突出を少なくしたタイプは、壁面における粘性底層の形成により流速が不安定となり、正確な測定ができないという問題があった。こうした背景を基に文献を見てみると、下記のような文献があった。
【０００４】
文献（１）は、特開平９−２８０９１４号「電磁流量計」であり、円形断面の流路の下流側に、流路とほぼ同じ口径の円形断面の曲がり管を連結した構成であり、流路を流下する流体の水面は、曲がり管の底面の持ち上がり部分の峠により上昇し、通常、口径のほぼ０．１〜０．２Ｄの水面となり、ごみが引っかからないという特徴がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８０９１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
文献（１）は、ごみの引っかかりを防止することができるが、曲がり管を使用するため、曲がり管の作成にコストがかかること、水流の均一化が難しいこと等の課題がある。
【０００７】
また、農業用水路は、水資源の有効利用や水質保全のため管水路化される場合が多く、管水路の流量把握は水管理操作上重要なことである。しかし、従来の流量計自体では高価であるため取り付け箇所が限定され、既設流量計の更新にも多大な費用がかかっているのが現状である。
【０００８】
本発明は管頂部でのエアーの通過に影響されることなく、突出した棒状電磁流速計のセンサに浮遊ごみが絡むことのない挿入形電磁流量計を構成することによって、高精度な管水路流量計を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、突出した棒状電磁流速計のセンサに水流内にある浮遊ごみが絡むことのない挿入形電磁流量計を構成すること、これにより、高精度な管水路流量計を提供すること、浮遊ごみの除去等が不要なため、手間がかからないこと、等の特徴がある。
【００１０】
請求項１の発明は、管水路に先端受感部を管内の安定流速を示す位置まで、管壁面より直角に挿入して固定した棒状電磁流速計のセンサと、該棒状電磁流速計のセンサの直上流側に設置する直角三角形状のごみ誘導用のガイド板と、で構成された管水路流量計であって、
前記ごみ誘導用のガイド板は、前記棒状電磁流速計のセンサの径よりも薄く、また、直角を挟む二辺のうち一辺を棒状電磁流速計のセンサに摺接すると共に、他の一辺を管内壁面に固定し、流水に向けた斜辺の上流端を１０°〜３０°の角度とする管水路流量計である。
【００１１】
本発明は、挿入型電磁流量計の器差は低流速で特に大きくなるが、演算回路を組み込むことにより、低流速から高流速まで高精度で計測できること等の特徴がある。
【００１２】
請求項２の発明は、棒状電磁流速計の実測流速Ｖを関数とした流速補正係数α＝ｆ（Ｖ）を導入し、棒状電磁流速計による実測流速、流速補正係数α、管水路断面積との演算回路を組み込んだ、低流速から高流速まで高精度で計測可能とした管水路流量計である。
【００１３】
本発明は、エアーが通過する管頂と沈殿ごみが通過する管底を避けることにより、エアーの通過及び沈殿ごみに影響されることなく、安定的に計測可能な管水路流量計の提供を特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、エアーが通過する管頂と沈殿ごみが通過する管底を避けて、前記棒状電磁流速計のセンサを管横から管径毎に決められる管内の安定流速を示す位置に挿入して、安定的に計測可能とした管水路流量計である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、管水路に先端受感部を管内の安定流速を示す位置まで、管壁面より直角に挿入して固定した棒状電磁流速計のセンサと、棒状電磁流速計のセンサの直上流側に設置する直角三角形状のごみ誘導用のガイド板と、で構成された管水路流量計であって、ごみ誘導用のガイド板は、棒状電磁流速計のセンサの径よりも薄く、また、直角を挟む二辺のうち一辺を棒状電磁流速計のセンサに摺接すると共に、他の一辺を管内壁面に固定し、流水に向けた斜辺の上流端を１０°〜３０°の角度とする管水路流量計である。従って、管頂部でのエアーの通過に影響されることなく、また、突出した棒状電磁流速計のセンサに水流内にある浮遊ごみが絡むことのない挿入形電磁流量計を構成すること、これにより、高精度な管水路流量計を提供すること、浮遊ごみの除去等が不要なため、手間がかからないこと、等の効果がある。また、安価な管水路流量計が提供できるので、きめ細やかな水管理を行うことができる。
【００１６】
本発明は、棒状電磁流速計の実測流速Ｖを関数とした流速補正係数α＝ｆ（Ｖ）を導入し、棒状電磁流速計による実測流速、流速補正係数α、管水路断面積との演算回路を組み込んだ、低流速から高流速まで高精度で計測可能とした管水路流量計である。従って、低流速から高流速まで高精度で計測できること等の効果がある。
【００１７】
本発明は、エアーが通過する管頂と沈殿ごみが通過する管底を避けて、前記棒状電磁流速計のセンサを管横から管径毎に決められる管内の安定流速を示す位置に挿入して、安定的に計測可能とした管水路流量計である。従って、エアーの通過及び沈殿ごみに影響されることなく、安定的に計測可能な管水路流量計を提供できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は管横より棒状電磁流速計のセンサを管内の安定流速を示す位置に挿入し、棒状電磁流速計のセンサの直上流側に直角三角形状のごみ誘導用のガイド板を設置することにより、管頂のエアー、管底の堆積ごみ又は管内の浮遊ごみに影響されることなく、安定した流速を計測することができる。更に流速補正係数αを演算回路に導入することにより、高精度な管水路流量計となる。
【００１９】
水平方向の管水路においては、管頂と管底を結ぶ中央に位置する管横に取り付け穴を設け、棒状電磁流速計のセンサを挿入する。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例を図面を基に説明する。
【００２１】
本発明は、図示していない棒状電磁流速計に構成されている棒状電磁流速計のセンサ４を管横３より管内の安定流速を示す位置に挿入し、棒状電磁流速計のセンサ４の直上流側に直角三角形状のごみ誘導用のガイド板５を設置することにより、管頂１のエアー、管底２の堆積ごみ又は管内の浮遊ごみに影響されることなく、安定した流速を計測することができる。
【００２２】
棒状電磁流速計のセンサ４の直上流側には、突出した棒状電磁流速計のセンサ４に浮遊ごみが絡まないように、直角三角形状のごみ誘導用のガイド板５を図１のように設置する。ガイド板５の形状は、図２のように棒状電磁流速計のセンサ４の径よりも薄く、また、直角を挟む二辺のうち一辺を棒状電磁流速計のセンサ４に摺接する。それと共に、他の一辺を管内壁面に固定し、斜辺を流水に向けた上流端側を１０〜３０°の鋭角とする。棒状電磁流速計のセンサ４の径よりもガイド板５を薄くすることによって、浮遊するごみが棒状電磁流速計のセンサ４に絡まることなく、また、水流を遮ることなくスムーズに流速を測定することが可能である。
【００２３】
なお、棒状電磁流速計のセンサ４は、エアーが通過する管頂１と沈殿ごみが通過する管底２を避けて、管横３から、安定的な管内平均流速を示す管径毎に決められる特有な位置（管頂１及び管底２以外）に挿入するのが望ましい。管径毎で安定的な管内平均流速を示す位置は形状により異なるので、詳細は避けるが、管頂１及び管底２を避ける理由として挙げられるのは、管頂１においては、エアーの通過により測定が不安定になること、棒状電磁流速計のセンサ４の突出により、浮遊ごみが絡むことによってしばしば測定不能になることによる。また、管底２においては、沈殿ごみによって測定不能となること等による。また、挿入量の少ないタイプは、壁面における粘性底層の形成により流速が不安定となり、正確な測定ができない問題があった。
【００２４】
また、水平方向の管水路７においては、管頂１と管底２を結ぶ中央に位置する管横３に取り付け穴を設け、棒状電磁流速計のセンサ４を挿入する（図３参照）。
【００２５】
上記に加えて、実験により求められる流速補正係数αを演算回路に導入することにより、高精度な管水路流量計となる。
【００２６】
一例として、使用した棒状電磁流速計は、口径６ｍｍの棒先端にある一対の電極の磁界中を通過する流水の速度（流速）を測定しており、局所的な点測定を行うため、管内の安定した平均流速を示す位置を特定する必要がある。管内の安定した平均流速の位置を管内壁から中心方向へ内径に対する割合で示すと、図４、図５に示されるように実験から塩化ビニル管１００Ａでは３０％、１５０Ａでは２４％、２００Ａでは２０％となる。
【００２７】
棒状電磁流速計による挿入形電磁流量計の器差は、図７のように低流速で非常に大きくなるので、図６及び前記の流速補正係数αを演算回路に組み込むことにより、図７に示す×印のように、器差が±１０％以内の高精度な管水路流量計となる。なお、図中６は流水方向を示す。塩化ビニル管２００Ａの２０％位置でガイド板を設置した場合の流速補正計数αは以下の式で求められる。
α=４．７１×ｅ−１３．８８Ｖ＋１．０３４（Ｖ：棒状電磁流速計の実測流速）
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】管水路流量計の上面図である。
【図２】管水路流量計の側面図である。
【図３】管水路流量計の上流側からの断面図である。
【図４】塩化ビニル管２００Ａでの棒状電磁流速計のセンサの挿入位置毎の実測流速を示した図である。
【図５】管径毎の管内平均流速の得られる位置を示した図である。
【図６】流速補正係数αを表示した図である。
【図７】口径６ｍｍの棒状電磁流速計を塩化ビニル管２００Ａの挿入位置２０％で使用した場合の器差を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  管頂
２  管底
３  管横
４  棒状電磁流速計のセンサ
５  ガイド板
６  流水方向
７  管水路
【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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【図７】
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