(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定管の内周面と配管接続端面にライニング材をコーティングし、前記配管接続端面に前記ライニング材を介してアースリングを配設した電磁流量計において、
前記アースリングの内周縁に前記測定管内に挿入される円筒部を突設し、この円筒部によって前記測定管の内周面開口部付近のライニング材を覆い、
前記円筒部は、肉厚が基端から先端に向かって漸次減少し、内面が基端から先端に向かって拡径化するテーパ穴を形成していることを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
請求項１記載の電磁流量計において、
前記円筒部は、励磁コイルによる磁界に影響を与えない範囲を限度として前記測定管の内周面開口部付近のライニング材を覆っ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】
本発明は、導電性流体の流量測定に用いられる電磁流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁流量計は、直管からなる測定管を備え、その両端に配管接続用のフランジを一体的に備えたフランジタイプと、フランジを備えないウエハタイプの２種類がある。フランジタイプの場合は、測定管の管壁内周面とフランジの表面（配管接続端面）にライニング材をコーティングし、ウエハタイプの場合は同じく測定管の内周面と端面（配管接続端面）にライニング材をコーティングすることにより、測定管と測定管内を流れる導電性を有する被測定流体とを電気的に絶縁している。また、測定管の外周面に一対の励磁コイルを測定管を挟んで互いに対向するように配置するとともに、軸線が励磁コイルによる磁界と直交する一対の電極を測定管の管壁に貫通させて設け、さらに配管接続端面にアースリングを取付けている。
【０００３】
アースリングは、測定管と測定管内を流れる被測定流体を接地して同電位にすることおよび測定の基準電位を検知することにより、被測定流体の電位が不安定になることによって発生するノイズを消去する機能と、配管接続端面にコーティングされているライニング材を保護する機能とを備えている。このようなアースリングは、通常ステンレス３１６等で製作されるが、耐食性、耐摩耗性が要求される場合には白金、チタン、モネル、ハステロイ等の貴金属によって形成される。また、例えば、白金ペーストの焼き付けによって形成されることもある（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００４】
【特許文献１】実開平７−１２９２７号公報
【特許文献２】特開平１０−３８６４８号公報
【特許文献３】特開２００２−２７７２９９号公報
【特許文献４】特開２００５−０８４０４０号公報
【特許文献５】特公表５８−５０１５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特に紙・パルプの製紙工場などでプロセス流体の流量を電磁流量計によって測定する場合、プロセス流体中に固形物（木材、釘、金属片など）が混入していると、この固形物によって測定管の内周面、特に内周面の開口部付近にコーティングされているライニング材が削り取られるため、流体の流れに乱れが生じて測定誤差が大きくなったり、電磁流量計の耐久性を著しく低下させるという不具合があった。
【０００６】
本発明は上記した従来の問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、液体中に混入している固形物によって削られ易いライニング部分を確実に保護することができ、測定誤差が小さく、信頼性、耐久性を向上させるようにした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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、 測定管の内周面と配管接続端面にライニング材をコーティングし、前記配管接続端面に前記ライニング材を介してアースリングを配設した電磁流量計において、前記アースリングの内周縁に前記測定管内に挿入される円筒部を突設し、この円筒部によって前記測定管の内周面開口部付近のライニング材を覆い、前記円筒部の肉厚が基端から先端に向かって漸次減少し、内面が基端から先端に向かって拡径化するテーパ穴を形成しているものである。
【０００８】
また、本発明は、前記円筒部が励磁コイルによる磁界に影響を与えない範囲を限度として前記測定管の内周面開口部付近のライニング材を覆っているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、アースリングに設けた円筒部によって測定管の内周面開口部付近のライニング材を覆っているので、内周面開口部付近のライニング材が液体中に混入している固形物によって削り取られるのを防ぐことができ、測定誤差を小さくすることができる。測定管の内周面開口部付近は、ライニング材が固形物によって最も削り取られ易い箇所であるため、この内周面開口部付近のライニング材を円筒部で保護することはきわめて有効である。
本発明においては、円筒部の肉厚を基端から先端に向かって漸次減少させているので、測定管の内周面にコーティングされているライニング材の表面と円筒部の先端部内周面との間にできる段差を小さくすることができる。これにより、測定に影響を与える乱流の発生を少なくすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、円筒部が励磁コイルによる磁界に影響を与えない範囲を限度として測定管の内周面開口部付近のライニング材を覆っているので、測定に影響を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る電磁流量計の一実施の形態を示す断面図、図２は図１のII−II線断面図である。これらの図において、本実施の形態は、フランジタイプの測定管２を備えた電磁流量計１に適用した例を示している。
【００１４】
前記測定管２は、ＳＵＳ等の非磁性材料によって形成された両端開放の直管からなり、外周面２ａの両端にはフランジ３がＴＩＧ溶接等によってそれぞれ接合されている。フランジ３は、測定管２と同一材料または別材料によって形成され、表面３ａが配管の接続端面（配管接続端面）を形成している。測定管２の外周面２ａで軸線方向中央には、測定管２内を流れる導電性を有する被測定流体４の流れの方向と直交する方向の磁界Ｈを発生させる一対の励磁コイル５が上下方向において対向するように設けられている。これらの励磁コイル５は、電源に接続されている。
【００１５】
また、測定管２の管壁で軸線方向中央には、軸線が前記励磁コイル５の磁界Ｈと被測定流体４の流れの方向の双方に対して直交する一対の電極７が取付けられている。これらの電極７は、測定管２の管壁に形成した貫通孔８に挿通されて内端が測定管２内に露呈することにより被測定流体４との接液面７ａを形成しており、外端が測定管２の上部に設けた変換部９に信号線１０を介してそれぞれ接続されている。
【００１６】
さらに、前記測定管２の内周面２ｂと各フランジ３の配管接続端面３ａには、測定管２と被測定流体４中に発生する起電力との短絡を防止するためにライニング材１２がコーティングされており、またその内部には補強管１３が埋設されている。ライニング材１２としては、フッ素樹脂等の耐熱性、耐食性、絶縁性に優れた電気絶縁材料が用いられ、射出成形または回転成形によって形成されている。
【００１７】
補強管１３は、測定管２とライニング材１２との機械的な結合強度を高め、ライニング材１２が測定管２から剥離するのを防止するとともに、被測定流体４の温度変化や圧力変化によるライニング材１２の変形等を防止するために埋設されるものである。補強管１３としては、通常パンチングプレートと呼ばれる多孔板によって筒状に形成され、リング状のスペーサ１４を介して測定管２の内周面２ｂに固定されている。 
【００１８】
さらにまた、測定管２の各フランジ３の配管接続端面３ａには、ＳＵＳ、白金、チタン、モネル、ハステロイ等によって形成されたアースリング１５が複数個の止めねじ１６によってそれぞれ固定されている。アースリング１５は、中心孔１７を有する円板状のリング本体１５Ａと、このリング本体１５Ａの内周縁に一体に突設された円筒部１５Ｂと、リング本体１５Ａの外周縁に円周方向に等間隔おいてそれぞれ裏面側にＪ字状に折り曲げ形成された複数個、例えば４個の固定部１５Ｃとで構成されている。リング本体１５Ａは、フランジ３と略等しい外径を有し、フランジ３の配管接続端面３ａにコーティングされているライニング部１２Ａに密接される。なお、補強管１３とスペーサ１４を一体に成形してもよい。
【００１９】
前記円筒部１５Ｂは、リング本体１５Ａの裏面側内周縁、すなわち前記中心孔１７の周縁より裏面側に突設されて測定管２の開口部から内部に挿入されることにより、内周面２ｂにコーティングされているライニング部１２Ｂの一部、すなわち測定管２の内周面２ｂの開口部付近を覆っているライニング部分１２Ｂ-1の表面に密接し、液体中に混入している固形物から保護している。測定管２の内周面２ｂを覆うライニング部１２Ｂのうち、特に測定管２の開口部付近を覆っているライニング部分１２Ｂ-1は、液体中の固形物によって最も削り取られ易い箇所であるため、この部分を円筒部１５Ｂによって覆い保護することはきわめて有効である。
【００２０】
円筒部１５Ｂとしては、前記励磁コイル５による磁界Ｈに影響を与えない範囲を限度として測定管２の内周面開口部付近のライニング部分１２Ｂ-1を覆うことが望ましい。具体的には、円筒部１５Ｂの長さは数ｍｍ〜十数ｍｍ程度であり、内周面２ｂにコーティングされているライニング部１２Ｂの内径をＤとすると、円筒部１５Ｂの先端から電極７までの距離Ｅが概ね０．６５Ｄ程度となるような長さとすることが望ましい。
【００２１】
また、円筒部１５Ｂは、肉厚が基端側、すなわちリング本体１５Ａ側で最大で先端に向かって漸次減少するように形成されている。このため、円筒部１５Ｂの先端はナイフエッジを形成している。また、円筒部１５Ｂの内面は、先端に向かって拡径化するテーパ穴を形成している。
【００２２】
前記固定部１５Ｃは、前記止めねじ１６によりフランジ３の配管接続端面３ａの外周寄りに固定されている。このため、固定部１５Ｃには、止めねじ１６が挿通されるねじ取付孔２２が形成されている。また、リング本体１５Ａの外周寄りで前記固定部１５Ｃのねじ取付孔２２に対応する箇所には、止めねじ１６が挿通されるねじ用孔２３が形成されている。
【００２３】
このようなアースリング１５を止めねじ１６によってフランジ３の配管接続端面３ａに固定すると、リング本体１５Ａがライニング部１２Ｂを覆い、円筒部１５Ｂがライニング部１２Ｂの端部であるライニング部分１２Ｂ-1を覆い、測定管２と測定管２内を流れる被測定流体４の電位を等しくする。そして、アースリング１５は、前記変換部９内の演算処理回路に電気的に接続されることにより、被測定流体４の電位を基準電位として導いている。
【００２４】
このような構造からなる電磁流量計１においては、アースリング１５の内周縁に一体に突設した円筒部１５Ｂによって測定管２の内周面２ｂを覆うライニング部１２Ｂのうち、特に測定管２の開口部付近を覆っているライニング部分１２Ｂ-1を保護しているので、このライニング部分１２Ｂ-1が液体中に混入している固形物によって削り取られるおそれがなく、電磁流量計１の耐久性を向上させることができる。また、ライニング部分１２Ｂ-1が削り取られなければ、測定誤差が小さく、測定精度を向上させることができる。
【００２５】
また、円筒部１５Ｂは、励磁コイル５による磁界Ｈに影響を与えない範囲を限度して測定管２の内周面開口部付近のライニング部１２Ｂ-1を覆っているので、測定に影響を及ぼすことがなく良好に測定することができる。
【００２６】
また、円筒部１５Ｂの板厚を基端から先端に向かって漸次減少させることにより、先端をエッジ状に形成しているので、乱流の発生を防止することができる。すなわち、板厚が一定の円筒部１５Ｂを測定管２内に挿入してライニング部分１２Ｂ-1を覆った場合は、円筒部１５Ｂがライニング部分１２Ｂ-1に対して段差となるため、被測定流体４の流れを乱し、測定に悪影響を与える。これに対して、円筒部１５Ｂの板厚を基端から先端に向かって暫時減少させて先端をエッジ状に形成しておくと、ライニング部分１２Ｂ-1と円筒部１５Ｂとの間に段差が生じないため、被測定流体４の流れを乱すおそれがなく、測定に影響を及ぼすことがない。
【００２７】
なお、上記した実施の形態では、フランジタイプの電磁流量計１に適用した例を示したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、ウエハタイプの電磁流量計にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る電磁流量計の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…電磁流量計、２…測定管、３…フランジ、３ａ…配管接続端面、４…被測定流体、５…励磁コイル、７…電極、１２…ライニング材、１２Ａ、１２Ｂ…ライニング部、１５…アースリング、１５Ａ…リング本体、１５Ｂ…円筒部。
【図１】
0005271552.tif 000002
【図２】
0005271552.tif 000003