(57)【要約】電磁流量計が、流れ系内に連結された既存のハウジングに挿入されるインサートとして構成されている。これによって、機械式流量計のインサートと共に使用できるようにあらかじめ設置されているボディを、ボディを給水源から切り離す必要なしに電磁流量計のインサートと共に使用できるようにすることが可能となる。
2004520590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導管内の流体の流量を測定する流量計であって、
計器ボディの周りの流体の流量を測定するように構成された非機械式流量計を含むハウジングを有する計器ボディと、
流路内に前記計器ボディを取り付ける取付け手段とを有する流量計。
【請求項２】
前記計器ボディが、前記計器ボディの周りの前記流体中に磁界を発生する磁界発生手段と、前記計器ボディの周りの前記流体中に誘導された電位を検出する電位検出電極とを含んでいる、請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
前記計器ボディが細長く、長軸が流体の流れの方向にほぼ平行になるように取り付けられている、請求項１または２に記載の流量計。
【請求項４】
前記計器ボディが流体を通さない、請求項１から３のいずれかに記載の流量計。
【請求項５】
前記取付け手段が、配管内の導管区間の互いに隣接するフランジ間にクランプされるように構成されたフランジを有している、請求項１から４のいずれかに記載の流量計。
【請求項６】
前記計器ボディが前記導管内の中央に取り付けられている、請求項１から５のいずれかに記載の流量計。
【請求項７】
前記取付け組立体が、前記計器ボディを前記導管に軸方向に揃える手段を持つフランジを有している、請求項１から６のいずれかに記載の流量計。
【請求項８】
前記揃える手段が、前記フランジがクランプボルトに対して回転したときに前記クランプボルトに当たるように構成された少なくとも１つの突起を有している、請求項７に記載の流量計。
【請求項９】
配管内に流量計を設置する方法であって、
配管の互いに隣接する分離された部分を設けることと、内部非機械式流量計が取り付けられた取付けフランジを前記フランジの前記互いに隣接する区間間にクランプすることを有する、配管内に流量計を設置する方法。
【請求項１０】
流れ系内に連結された既存のハウジングに挿入されるインサートとして構成された電磁流量計。
【請求項１１】
前記インサートが、流量測定ダクトと、前記ダクトを横切る磁界を発生する手段と、前記ダクトを通って流れる流体中に前記磁界によって誘導される電圧から前記ダクトを通る流体の流量の測定値を得る手段とを有している、請求項１０に記載の流量計。
【請求項１２】
前記インサートが、流体の流れの一部を前記ダクトからそらす手段を有している、請求項１１に記載の流量計。
【請求項１３】
前記そらす手段が少なくとも１つの流路を有している、請求項１２に記載の流量計。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの流路が前記ダクトの周りに延びている、請求項１３に記載の流量計。
【請求項１５】
前記流路または各流路の少なくとも一部が前記インサートの外側の表面によって形成されている、請求項１４に記載の流量計。
【請求項１６】
前記インサートが、そのそれぞれの側面の周りに延びる一対の前記流路を形成するように形作られている、請求項１４または１５に記載の流量計。
【請求項１７】
前記流路または各流路が先が次第に細くなった入口部と先が次第に太くなった出口部とを有している、請求項１３から１６のいずれかに記載の流量計。
【請求項１８】
流体を前記ダクト内へ導く追加のインサートを有している、請求項１１に記載の流量計。
【請求項１９】
前記追加のインサートが、先細りの断面を持つスリーブを有している、請求項１８に記載の流量計。
【請求項２０】
流れ系内に連結され、前記インサートが挿入されるハウジングを有している、請求項１０から１９のいずれかに記載の流量計。
【請求項２１】
前記ハウジングが、その出口とほぼ同軸の入口を有している、請求項２０に記載の流量計。
【請求項２２】
請求項１０から２１のいずれかに記載の電磁流量計を設置する方法であって、流れ系内に連結されたハウジング内に設置されたカートリッジを前記インサートと交換することを有する、電磁流量計を設置する方法。
【請求項２３】
流路を形成する貫通穴と、前記貫通穴内の流体の流量を測定する非機械式計量手段とを有する、流れ導管に挿入できるカートリッジを有する流量計。
【請求項２４】
前記流量計が電磁流量計であり、前記非機械式計量手段が、前記貫通穴を通過する流体を横切る磁界を発生する磁界発生手段と、前記貫通穴を通過する流体中に生じた電位を検出する検出電極とを有している、請求項２３に記載の流量計。
【請求項２５】
前記カートリッジが流体を通さないハウジング内に設けられている、請求項２３または２４に記載の流量計。
【請求項２６】
前記ハウジングが、所定の標準寸法の導管を占める寸法を有している、請求項２３から２５のいずれかに記載の流量計。
【請求項２７】
前記カートリッジが、上流および下流の流れ導管にそれぞれ連結する第１および第２の連結部と、前記カートリッジを挿入できる流量計挿入オリフィスとを有する導管挿入ハウジングに挿入されるように構成されている、請求項２３から２５のいずれかに記載の流量計。
【請求項２８】
流量計キットであって、
上流および下流の流れ導管にそれぞれ連結する第１および第２の連結部と、流量計を含むカートリッジを挿入できる流量計挿入オリフィスとを有する導管挿入ハウジングと、
流路を形成する貫通穴と、前記貫通穴内の流体の流量を測定する非機械式計量手段とを含む挿入可能カートリッジとを有する流量計量キット。
【請求項２９】
導管内に流量計を設置する方法であって、
流量計を含むカートリッジを受け入れるように構成された開口部を有するハウジングを前記導管内に設置することと、
非機械式流量計を含むカートリッジを前記ハウジング内に設置することを有する、導管内に流量計を設置する方法。
【請求項３０】
磁界発生コイルと、流体を前記磁界発生コイルを越えた位置へ送る手段とを有し、前記磁界発生コイルおよび前記送る手段は、導管に挿入することができ、前記送る手段は測定ダクトを備えていない電磁流量計。
【請求項３１】
実質的に、本明細書に記載されるか、または添付の図面のいずれかに示されている任意の１つの流量計としての流量計。
【請求項３２】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書に記載された電磁流量計を設置する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非機械式流量計、好ましい実施形態では電磁流量計に関し、特に、主として、しかし限定されるものではない、市販目的およびネットワーク監視用途向けに構成されている流量計と、この流量計を設置する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
バルク流量計は、給水系統管理および商業的課金の目的で水の大規模な流れを監視する。バルク流量計の一例として、ロータが給水源からの水流を受け取る測定チャンバ内で回転し、回転カウンタがロータの回転数を数えて、流量計を通過する水の体積を測定する、本発明者等のＨ４０００（ＨＥＬＩＸ（登録商標）４０００）Ｗｏｌｔｍａｎｎ型流量計がある。Ｈ４０００流量計は、管内の水の流れが直接流量計を通って流れるように供給管のフランジ付き上流部と下流部との間に挿入される。このような流量計は通常、「スルーフロー」流量計と呼ばれる。メンテナンスを容易にするために、ロータ、測定チャンバ、および記録表示部を含む測定機構は、同じ種類の新しい較正済みの機構を容易にかつ素早くボディ内に設置することができるように、給水源に連結されたフランジ付き端部を有するボディから取り外すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような「機械式」流量計では、流量計の可動部が磨耗する。いかなる磨耗も、流量計を通過する水の量の測定の精度を低下させようとする。機械式流量計は、浮遊した固形物によって損傷を受ける可能性も高い。その結果、このような流量計の耐用寿命は比較的短い。
【０００４】
電磁流量計では、機械的磨耗の問題は起こらない。しかし、公知の電磁流量計の１つの問題は、このような流量計がかさばる装置であり、磁界発生コイルや流量が測定される導管の外側に取り付けられる測定装置のような実質的な構造を必要とすることである。このため、電磁流量形を流量が少ないためにスペースが少ない用途に適用するのが制限されることになる。さらに、流量計のメンテナンスが大掛かりな作業となり、関連するコイルおよび流量計機器を有する配管のかなりの区間を取り外す必要がある。さらに、堅固な導管を横切る一様な磁界を発生することは、大量の電力を必要とし、実現が困難である場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、少なくともその好ましい実施態様において、これらおよびその他の問題の解決を試みる。
【０００６】
第１の態様では、本発明は、流れ系内に連結された既存のハウジング（in-situ housing）に挿入されるインサートとして構成された電磁流量計を提供する。
【０００７】
電磁流量計は、測定ダクトを横切る磁界を発生し、大きさがダクト内を流れる水の速度に関係する、ダクト内を流れる水中に誘導される電圧を検出することによって動作する。流量計が可動部を有さず、浮遊した固形物の影響を受けないので、その耐用寿命は２０年を超えることがある。電磁流量計は機械式流量計よりも大きい測定範囲を有する傾向もある。このような電磁流量計は、内容が引用によって本明細書に含まれる、本発明者等のＰＣＴ９８／４９５２８号に記載されている。
【０００８】
従来、機械式スルーフロー流量計をＰＣＴ９８／４９５２８号に記載された種類の電磁スルーフロー流量計で交換することは検討されていない。というのは、給水源に連結されたフランジ付きボディを含む機械式スルーフロー流量計全体を取り外し、新しい電磁流量計を設置するのは時間がかかり、したがってコストのかかる作業となる可能性があるからである。
【０００９】
電磁流量計を、すでに給水源に連結されているハウジングのインサートとして構成することによって、機械式流量計用のインサートを容易にかつ素早く交換して流量計をより正確でより長持ちする電磁流量計に変換することができる。
【００１０】
インサートは、流量測定ダクトと、ダクトを横切る磁界を発生する手段と、ダクトを通って流れる流体中に磁界によって誘導される電圧からダクトを通る流体の流量の測定値を得る手段とを有することが好ましい。
【００１１】
好ましい一実施態様では、インサートは流体の流れの一部をダクトからそらす手段を有する。これによって、ダクトを通って流れる流体の量を流量計の測定範囲内の量に制限し、流体の大部分をダクトからそらすのを可能にすることができる。このそらす手段は少なくとも１つの流路を有することが好ましい。この流路または各流路は、ダクトの周りに延びることが好ましい。これによって、インサートまたは各インサートの大きさをハウジングの内側に嵌るように最小限に抑えるのを助けることができる。
【００１２】
前記１つのインサートは少なくとも前記１つの流路を構成するように形作られることが好ましい。これによって、ダクト、磁界を発生する手段、測定値を得る手段、および少なくとも前記１つの流路を単一のインサートによって構成するのを可能にすることができる。
【００１３】
この流路または各流路は、少なくとも一部がインサートの外側の表面によって形成されることが好ましい。これによって、インサートの製造を簡略化することができる。インサートは、そのそれぞれの側面の周りに延びる一対の前記流路を形成するように形作られることが好ましい。この流路または各流路は、先が細い入口部と先が太い出口部とを有することが好ましい。ダクトは通常、先が細い入口部と先が太い出口部とを有するので、主として、ダクトを通って流れる流体中に誘導される電圧を検出する電極同士間の間隔を小さくするためには、各流路を同様の方法で形作るのが有利である。これによって、流量測定値が流量計を通る流体の流量に比例するように、各流路を通る流体の流量を、ダクトを通る流体の流量に比例する流量に維持するのを補助することができ、かつ、ダクトから出た流体の流れを、ハウジングから流れ出る前に乱流を最小限して各流路からの流体の流れと再び合流させることを可能にすることもできる。
【００１４】
他の好ましい実施態様では、流量計は、流体の流れをダクト内へ送る追加のインサートを有する。これによって、ダクトの口が入口の口と異なる形状を有するのを可能にすることができる。追加のインサートは、流体の流れをダクト内へ送るための先細りの断面を持つスリーブを有することが好ましい。
【００１５】
本発明は、流れ系に連結され、インサートが挿入されるハウジングを有する前述の電磁流量計に拡張される。
【００１６】
ハウジングは、その出口とほぼ同軸の入口を有することが好ましい。ダクトは入口と出口が同軸であることが好ましい。
【００１７】
本発明は、流れ系内に連結されたハウジング内に設置されたカートリッジを前記インサートと交換することを有する、前述の電磁流量計を設置する方法も提供する。
【００１８】
他の態様では、本発明は、流れ導管に挿入でき、流路を形成する貫通穴と、貫通穴内の流体の流量を測定する計量手段とを有するカートリッジを提供する。
【００１９】
好ましい用途では、流量計は電磁流量計であり、計量手段は、貫通穴を通過する流体を横切る磁界を発生させる磁界発生手段と、貫通穴を通過する流体中に生じる電位を検出する検出電極とを有している。
【００２０】
このようにして、導管の周りにかさばる流量計を組み立てることなく、また導管のある区間を流量計と交換する必要もなしに、電磁流量計カートリッジを、導管の寸法ほとんど大きくすることなく導管に簡単に挿入することができる。さらに、貫通穴が導管よりも小さな寸法を有するため、流量計内の流速は導管内の流速よりも速く、これによって測定精度を向上させることができる。
【００２１】
カートリッジは、流体を通さないハウジング内に設けられることが好ましい。
【００２２】
ハウジングは、所定の標準寸法の導管を占める寸法を有してよい。たとえば、ハウジングの外側寸法は、挿入穴が形成された標準的な円形または矩形断面の導管内に嵌るように構成してもよい。
【００２３】
導管は、それぞれ上流および下流の流れ導管に連結する第１および第２の連結部と、流量計を含むカートリッジを挿入できる流量計挿入オリフィスとを有する導管挿入ハウジングに挿入されるように構成されることがより好ましい。
【００２４】
他の態様では、本発明は、
上流および下流の流れ導管にそれぞれ連結する第１および第２の連結部と、流量計を含むカートリッジを挿入できる流量計挿入オリフィスとを有する導管挿入ハウジングと、
流路を形成する貫通穴と、貫通穴内の流体の流量を測定する計量手段とを含む挿入可能なカートリッジを有する流量計キットを提供する。
【００２５】
好ましい用途は電磁流量計である。しかし、機械式流量計や超音波またはその他の流量計のような他の流量計量機器を収容するのにカートリッジ流量計組立体を用いることができる。
【００２６】
他の態様では、本発明は、導管内に流量計を設置する方法であって、
流量計を含むカートリッジを受け入れるように構成された開口部を有するハウジングを導管内に設置することと、
流量計を含むカートリッジをハウジング内に設置することとを有する、導管内に流量計を設置する方法を提供する。
【００２７】
関連する態様では、本発明は、
計器ボディの周りの流体の流量を測定するように構成された非機械式流量計を収容したハウジングを有する計器ボディと、
計器ボディを流路内に取り付ける取付け手段とを有する流量計を提供する。
【００２８】
好ましい実施態様によれば、本発明は、
磁界発生手段および電位検出電極を収容したハウジングを有する計器ボディと、
計器ボディを流路内に取り付ける取付け手段とを有する流量計を提供する。
【００２９】
このように、計量組立体を導管の内部に「インサイドアウト」構成で取り付けることによって、流量計の寸法を大幅に小さくすることができる。
【００３０】
好ましくは、計器ボディは流線型であり、好ましくは計器ボディは流体を通さない。好ましい構成では、計器ボディは細長く、取付け手段は、長軸が流体流路とほぼ平行になるように配置される。
【００３１】
計器ボディの寸法は、流体の流れが計器ボディの存在によって乱されることがほとんどないか、または計器ボディが流体の流れを形成するよう選択することが好ましい。たいていの場合、これは、計器ボディの断面を、計器ボディが内部に取り付けられる導管よりもかなり小さくするか、または流体の流れが導管の内側の表面と計器ボディの外側の表面との間の（たとえば、環状の）隙間によって形成されるほど大きく（すなわち、導管の内側断面以上の大きさ）すべきであることを意味する。この流れは厳密には層流ではないが、信頼できる測定値が得られるように、流れが計器ボディの少なくとも近くではほぼ層流になるように計器ボディが形成されることが好ましい。
【００３２】
有利なことに、一実施態様では、取付け手段は、配管内の導管区間の互いに隣接するフランジ同士間でクランプされるように構成されたフランジを有している。これによって、特に小形で容易に挿入できる構成が得られる。
【００３３】
計器ボディは導管内の中央に取り付けられることが好ましい。
【００３４】
特定の好ましい実現態様では、取付け組立体は、計器ボディを導管に軸方向に揃える手段を持つフランジを有している。揃える手段は、フランジが固定ボルトに対して回転したときにクランプボルトに当たるように配置された少なくとも１つの突起、好ましくは複数の突起を有するのが好ましい。したがって、フランジの外側は、数がクランプボルトの数に対応し、たとえば４、好ましくは少なくとも３であり、フランジの外側がボルトに当たる位置が存在するように最小直径が各ボルト間の直径よりも小さく最大直径が各ボルト間の直径よりも大きい、一連の部分螺旋区間を有することが好ましい。多数のボルトを有することのある比較的直径の大きな導管用のフランジの場合、ボルトの一部のみに当たる突起を設けてもよい。外側は、クランプボルトに当たる突起同士間に概ね円形の断面を有することが好ましい。
【００３５】
方法の態様では、本発明は、
配管の互いに隣接する分離された部分を設けることと、フランジの互いに隣接する区間同士の間に内部流量計が取り付けられた取付けフランジをクランプすることを有する、配管内に流量計を設置する方法を提供する。
【００３６】
他の取付け構成として、流量計をカートリッジ内に取り付けてもよい。カートリッジは、導管に直接挿入するか、導管を取り込むように構成され配管の残りの部分に連結されたハウジングに直接挿入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に、本発明の好ましい特徴について、添付の図面を参照して、一例としてのみ説明する。
【００３８】
図１は、機械式直列流量計の一例の斜視図である。図１に示されている例は、ロータが給水源から受け取った水の流れによって測定チャンバの内側で回転させられ、かつ給水源内を流れる水の体積を測定するためにロータの回転数が数えられる、本発明者等のＨ４０００（ＨＥＬＩＸ（登録商標）４０００）Ｗｏｌｔｍａｎｎ型流量計である。
【００３９】
この流量計は、給水源管内の、それぞれの管区間のフランジ付き端部間に連結される、同軸のフランジ付き端部１２、１４を有するボディ１０を有している。図２にはっきりと示されているように、機械式流量計で通常そうであるように、特にロータ、測定チャンバ、回転カウンタ、および記録表示器を含む測定機構は、流量計の本体１０に挿入できるインサート１６内に収納されている。これによって、流量計の有効寿命が終了したときにボディ１０を給水源から切り離す必要なしにインサート１６を新しい較正済みのインサートと交換することができる。
【００４０】
次に、本発明の第１の実施形態による電磁流量計の設置について図２から図５を参照して説明する。
【００４１】
まず、再び図２を参照すると、インサート１６が、機械式流量計のボディ１０から取り外されている。次に、図３を参照すると、この第１の実施形態では、インサート１４が電磁流量計の３つのインサート１８、２０、および２２と交換される。インサート１８は流量測定ダクト２４を有している。ダクト２４は、圧力を受けたときに水漏れしないように処理された、プラスチック材料からなる非磁気、非導電性、かつ非透水性のチューブｅｇを有している。このチューブは、流量計を通る流体の流量を求める、矩形断面の中間部に収縮（先細）部および膨張（先太）部によって結合されたほぼ矩形の断面をその入口２６および出口２８に有している。ダクト２４は、ダクトの出口から出る流体の圧力の変動を最小限に抑えながらダクト内の流体の流量の範囲にわたって中間部を通る流れの形状を一様にするように形作られている。一対の電極ハウジングがダクト内に設けられ、前記流れ管内の流体の流れの方向を、直交して横切り、かつ磁界にも直交するように、各電極がそれぞれの電極ハウジング内に配置されている。
【００４２】
インサート１８は、ダクトを横切る磁界を発生する手段も有している。この実施形態では、発生手段は、交番磁界を測定ダクトを横切る方向に向ける第１および第２の磁極片を有している。各磁極片は、磁極片内に磁界を発生する励起コイル３０に囲まれており、上部の磁極片と下部の磁極片との間に磁束用の戻り経路３２が設けられている。
【００４３】
インサート１８は、ダクトを通って流れる流体中の磁界によって誘導される電圧から、ダクトを通る流体の流量の測定値を得る手段をさらに有している。この手段は、入口１８のケーシング４０の内部に設けられており、磁気ディテイル（magnetic detail）によって流体中に誘導され、電極によって検出される電圧から流量を算出する回路を有している。この回路の他の詳細は、本発明者等のＰＣＴ９８／４９５２８号に記載されている。ケーシング４０はディスプレイを含んでいてもよい。
【００４４】
図３に示されているように、ダクト２４の穴は、ボディ１０のフランジ付き端部１２の入口４２の形状とは異なる形状を有している。入口４２から流れてくる流体をダクト２４に送るために、先細りになったスリーブの形のインサート２０が入口４２に挿入され、入口４２から流れてくる流体がダクト２４内に送られる。ダクトから流れてくる流体を出口に送るために、先が太くなったスリーブの形の類似のインサート２２がフランジ部１４の出口に挿入される。
【００４５】
電磁流量計を設置するためには、図４に示されているように、まずスリーブ２０および２２がボディ１０のフランジ部１２、１４のそれぞれ入口および出口に挿入される。次に、ダクト２４が入口および出口と同軸になるようにインサート１８がボディに挿入され、その結果得られる電磁流量計は図５に示されている。ダクト２４を通る流体の流量の測定値は給水源内の流体の流量に比例し、したがって、ディスプレイが流量計を通過する流体の体積を示すように流量計の回路を較正することができる。
【００４６】
図６は、本発明による電磁流量計の第２の実施形態を示している。第２の実施形態は、流量測定ダクト２４、磁界を発生する手段、測定値を得る手段、およびディスプレイ５２を有するインサート５０がボディ１０に挿入されているという点で第１の実施形態に類似している。しかし、この第２の実施形態では、インサートは、流量測定ダクト、磁界を発生する手段、および測定値を得る手段を収納するカートリッジ５０の形をしている。コストを最小限に抑えるために、家庭計量用途向けの電磁流量計の作動部分がカートリッジ５０のベースをなしていてもよい。この実施形態では、カートリッジ５０の外側の表面は、ボディ１０の内側の表面と共に、ダクト２４の周りに延びる流路６０を形成するように形作られており、したがって、入口４２からの流体の流れの一部のみがダクトに入り、流体の流れの残りの部分はダクトから離れフランジ部１４の出口の方へ向けられる。図６に示されているように、各流路６０は先が次第に細くなった入口部および先が次第に太くなった出口部を有している。動作時には、流量計に入った流体の流れの大部分が流路６０によってダクト２４からそらされ、したがって、測定ダクトに入る流体の量は流量計の通常の測定範囲内である。ダクトが、先が細くなった入口部および先が太くなった出口部を有しているので、主として、ダクトを通って流れる流体中で誘導される電圧を検出する電極間の間隔を小さくするためには、各流路６０を同じ様に形作るのが有利である。これは、流量測定値が流量計を通る流体の流量に比例するように、各流路を通る流体の流量を、ダクト２４を通る流体の流量に比例する流量に維持するうえで助けになり、またダクト２４から出た流体の流れが、ボディ１０の出口から流れ出る前に乱流を最小限に抑えながら各流路６０からの流体の流れと再び合流させられることを可能にすることができる。第１の実施形態のように、ディスプレイが流量計を通過する流体の体積を示すように流量計の回路を較正することができる。
【００４７】
上述のように、本発明は、機械式流量計を容易にかつ迅速に電磁流量計と交換するのを可能にする。機械式流量計と比べて、電磁流量計は磨耗せず、浮遊した固体物に影響されず、したがって、より長い耐用寿命を有する。本発明の他の利点は、電磁流量計を設置するためにボディ１０を交換する必要がないことである。したがって、ボディ１０を給水源から切り離す必要がないので、電磁流量計の設置が容易になる。さらに、ボディ１０が廃棄されないので、機械式流量計のボディ１０およびその設置への初期投資が維持される。
【００４８】
上記では、Ｈ４０００機械式流量計について言及した。しかし、本発明が、この特定の種類の流量計のみを電磁流量計と交換することに限定されず、測定機構がボディに挿入されるかまたは他の方法でボディ内に配置されるすべての種類の機械式流量計の交換時の使用に適用できることが理解されよう。
【００４９】
上記を要約すると、電磁流量計は、流れ系内に連結された既存の（in-situ）ハウジングに挿入されるインサートとして構成されている。これによって、機械式流量計のインサートと共に使用できるようにあらかじめ設置されているボディを、それを給水源から切り離す必要なしに電磁流量計のインサートと共に使用できるようにするのを可能にすることができる。
【００５０】
次に、図７から図１０を参照して、第３の実施形態について説明する。計器ボディ１４０は、磁界発生コイルおよび検出電極（不図示）を含んでいる。計器ボディ１４０は、３つの対称に配置された支柱１２６によって、フランジを有する取付け部材１２２の穴１２０内に吊るされている。このフランジは、比較的小さな半径から比較的大きな半径にわたって概ね螺旋状に延び、４つの突起１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄを有しており、そのため、フランジが回転したときに突起の一部をクランプボルトに接触させることができる。
【００５１】
磁界発生コイルおよび検出電極用の配線は、１つまたは複数の取付け支柱１２６内の通路を通して外部に延ばされ、従来の流量計制御装置に接続されている。
【００５２】
図１１から図１４を参照すると、第４の実施形態が示されている。
【００５３】
第４の実施形態では、類似の「インサイドアウト」流量計が使用される。しかし、この場合の取付け組立体は、この実施形態では上流側ハウジング１０１ａと下流側ハウジング１０１ｂとで形成されたカートリッジ１０１’を有している。これは、入口１３０と出口１３２とを有する貫通穴１４４を形成している。流量計計器ボディ１４０は、貫通穴内で吊るされている。不図示の密封リングをこれら２つのハウジング部の間に取り付けてもよい。流量計の計器ボディは、流量計計器ボディ１４０内に磁界発生手段を含み、かつ流量計計器ボディ１４０の外側に電位検出電極を有している。したがって、検出される流速は、流量計ボディ１４０とハウジング１０１’の内側との間の環状の空間内を流れる流体の流速である。
【００５４】
図１５を参照して計器ボディ１４０の内部構造について説明する。同じまたは類似の構造をいずれかの実施形態の取付け手段または他の取付け構造と共に使用することができる。計器ボディ１４０は、流体を横切って発生した電位を検出する２つの電極２０２（１つしか図示されていない）をボディの両側に有している。（ここでは、ボディの上流側端部の）中央に取り付けられた他の電極２０４が接地電極すなわち接地基準電極として設けられている。これは、取付け手段が流体を接地しないときに接地基準を与えるうえで特に有用である（たとえば、プラスチック材料で作られたカートリッジの場合、特に有利な構成は、プラスチック計器ボディと、流体内のほぼ中央に取り付けられた接地電極とを有する）。磁界発生コイルが巻かれたコイル空間２０８を形成する鉄製回路２０６が設けられている（図を明確にするために、コイル自体は図５には示されていない）。
【００５５】
細部について変更できることが理解されよう。特に、取付け構成を様々な導管に合うように変更することができ、重要な原則は、流量計が導管内に取り付けられ、かつ流体が流量計を通るのではなく流量計の周りを流れることである。たとえば、計器ボディは、場合によっては配管の従来のスプール内にすら取り付けることができる。ただし、この場合、もちろん、小形の計器ボデイを有するという利点が弱められる。計器ボデイの直径寸法を１〜２ｃｍのオーダーにすることが可能であり、小形の計器ボディの場合にかなりの利点を得ることができる。計器ボディをプラスチック材料で形成することが最も有利である。しかし、この原則をずっと大形の流量計に使用して、最大で１ｍ、場合によってはそれよりも大きな直径の配管内に取り付けることができる。後者の場合、内部に流量計が組立てられる大形のスプールを不要にすることによってかなりの節約が可能であり、かつ必要な電力を減らすこともできる。特に、直径の大きな流量計の場合、流量計を別個に取り付ける必要はなく、ブーム上に、場合によっては移動可能に取り付けることができる。
【００５６】
次に、第５の実施形態について説明する。
【００５７】
図１６から１９を参照すると、カートリッジは取付けフランジと流体を通さないハウジング３１２を有している。流体を通さないハウジング内にコイル３２２ａ、３２２ｂを有する鉄製回路３２０がある。また、ハウジング内に電極３２４が取り付けられ、電極３２４は流体に接触するように突き出ている。ハウジングには、計量貫通穴３３４の各側に先細りの入口オリフィス３３０と先細りの出口オリフィス３３２とが形成されている。
【００５８】
磁界発生コイルと電極は流量計の制御装置に通常の方法で接続されている。
【００５９】
場合によっては、計量貫通穴は正方形の断面を有していてもよく、かつ上記計量貫通穴３３４より大きくてもよい。ある用途では、磁界を発生するのに設けるコイルは１つだけでよい。
【００６０】
図２０〜２２に好ましい実施形態が示されている。これらの図面は、図１１に示されているカートリッジに類似のカートリッジ４０１を示している。カートリッジ４０１は、流体が通って流れることのできる穴４０２を有している。細長いボディを有する計量ハウジング４０６を受け入れる穴４０４がカートリッジ内（図２０では、カートリッジ４０１の頂部の壁を通る中心位置）に設けられている。やはり計量ハウジング４０６を受け入れる対応する穴、すなわち凹部４０８（図２１および２２）がカートリッジの底部の壁に設けられており、したがって計器ボディ４０６は流れ貫通穴４０２の方向と直交して延びている。計量ハウジング４０６は円筒形の断面を有してよいが、図２０に４１０で示されているように、流線形の形状であることが好ましい。計量ハウジングは、カートリッジ４０１への挿入時に円筒形であってもよく、カートリッジへの挿入後に、流線形の断面を有する複合構造を形成するように、円筒形の計量ハウジング４０６にくさび形本体または類似の構造が取り付けられる。
【００６１】
鉄製回路４１２が、計量ハウジング４０６内に設けられている。磁界発生コイルが、軸方向が計量ハウジング４０６に平行に延びる磁界が発生するように鉄製回路４１２内に設けられている。複数の電極がそれらの間の電位差を測定するために設けられている。
【００６２】
図２０から２２に示されているように、計量ダクトは設けられていない。流体は計器ボディの周りを流れる。
【００６３】
以上の説明および／または特許請求の範囲および図面で開示された各特徴は、互いに独立、あるいは任意に適切な組合で提供される。特に、従属請求項の特徴を、それが従属しない請求項に組み込んでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】直列機械式流量計の斜視図である。
【図２】電磁流量計の第１の実施形態を設置する際のステップを示す斜視図である。
【図３】電磁流量計の第１の実施形態を設置する際のステップを示す斜視図である。
【図４】電磁流量計の第１の実施形態を設置する際のステップを示す斜視図である。
【図５】電磁流量計の第１の実施形態を設置する際のステップを示す斜視図である。
【図６】電磁流量計の第２の実施形態を示す図である。
【図７】第３の実施形態の斜視図である。
【図８】自己調心クランプフランジの細部を示す斜視図である。
【図９】第３の実施形態の平面図である。
【図１０】第３の実施形態の断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態による挿入可能なカートリッジの概略斜視図である。
【図１２】図１１の実施形態の正面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂを通る断面図である。
【図１４】図１２のＣ−Ｃを通る断面図である。
【図１５】第３および第４の実施形態の計器本体の内部の細部を示す分解図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態による挿入可能なカートリッジの概略斜視図である。
【図１７】内部の細部を示す図１６の実施形態の概略図である。
【図１８】内部の細部を示す、図１７のＡ−Ａを通る断面図である。
【図１９】測定位置の上流側および下流側の貫通穴の先細りを示す、図１７のＡ−Ａを通る断面図である。
【図２０】他の実施形態による挿入可能なカートリッジの斜視図である。
【図２１】図２０のカートリッジの側面（断面図）である。
【図２２】図２１のＡ−Ａを通る断面図である。
【図１３】
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【図１４】
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【図１９】
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【図２２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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