(57)【要約】【課題】外周に電極を配置し内側に粉粒体を通過させ、その粉粒体の通過量（流量）を測定する電極管からなる静電容量式の粉粒体流量測定装置において、被測定粉粒体が、磨耗作用を有しかつ小粒径・少流量であっても、精度良好に測定できる粉粒体測定装置を提供すること。【解決手段】ケーシング２４により機密性が保持され一対の測定電極及びガード電極が配置された絶縁体からなる筒状の電極配置管の内側に測定する粉粒体を通過させ、静電容量式の粉粒体流量測定装置。一対の測定電極である検出・接地電極１４、１６は、電極配置管１０の本体層１２の内周面部に一体配置し、電極配置管１０の内側に、絶縁体からなり、着脱可能かつ気密保持可能に装入されてなるセラミック等からなる保護管２０を備え、該保護管の内側に測定する粉粒体を通過させて測定をする。【選択図】図３
2007121272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングにより機密性が保持され、一対の測定電極、及びガード電極が配置された絶縁体からなる筒状の電極配置管の内側に測定する粉粒体を通過させ、その粉粒体の流量と比例する静電容量をパラメーターとして粉粒体の流量を測定するようにした粉粒体流量測定装置であって、
電極配置管の内側に、絶縁体からなり、着脱可能かつ気密保持可能に装入されてなる保護管を備え、該保護管の内側に測定する粉粒体を通過させて測定をするようにしたことを特徴とする粉粒体流量測定装置。
【請求項２】
前記一対の測定電極が、前記電極配置管の本体層の内周面に一体配置されていることを特徴とする請求項１記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項３】
前記電極配置管は、前記本体層が成形絶縁層からなり、また、前記ガード電極が、前記本体層の内周面部に前記一対の測定電極より外周側に位置して配置される内部ガード電極と、前記本体層の外周面部に配置される外部ガード電極とからなることを特徴とする請求項２記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項４】
前記電極配置管は、フレキシブル基板が前記本体層に一体成形されたものであり、前記フレキシブル基板は、絶縁樹脂フィルムの片面に前記一対の測定電極が他面に測定電極用リード部及び前記内部ガード電極が印刷されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項５】
前記電極配置管の内周面と前記保護管の外周面との間に検出感度に悪影響を与えない範囲内の隙間を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項６】
前記電極配置管の内周面と前記保護管の外周面との隙間が、０〜０．６mmであることを特徴とする請求項５記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項７】
前記保護管の肉厚が、検出感度に悪影響を与えない範囲内のものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項８】
前記保護管の肉厚が、０．３〜０．６mmであることを特徴とする請求項７記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項９】
前記一対の測定電極が、検出電極と接地電極とからなり、前記電極配置管に沿って、前記検出電極と接地電極とが、相互にギャップ（隙間）を有して螺旋状に形成されて、軸線に直交する直径方向で相互に対面し、かつ、
前記検出電極と接地電極の相互幅比が、１：１〜１：３．５の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項１０】
前記検出電極と接地電極との幅を異ならせて、両電極間に電圧を印加したとき、前記保護管の内周壁側に電気力線高密度部位が発生するようにしたことを特徴とする請求項９記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項１１】
前記検出電極と接地電極の相互幅比が、１：１．２〜１：３．５の範囲内にあり、かつ、両電極間ギャップが１〜３mmであることを特徴とする請求項１０記載の粉粒体流量測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の粉粒体流量測定装置を用いて、ブラスト加工における噴射材の流量を測定制御してブラスト加工することを特徴とするブラスト加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体流量測定装置に関する。より詳しくは、基本的に、輸送媒体を気体（空気）とする粉粒体輸送手段を備えた各種粉粒体装置において、各装置の機能を発揮させるためにその粉粒体の流量を測定しフィードバック制御するに際して、粉粒体の流量を測定しその結果を静電容量にて出力する機能を備えた、いわゆる静電容量式の粉粒体流量測定装置に関する。
【０００２】
上記粉粒体を取り扱う装置としては、１）配設された輸送管内に圧力気体を用いて粉粒体を輸送する空気輸送装置や、２）粉粒体からなる研磨材を圧縮空気、またはインペラーにより衝突させて表面加工を施すブラスト装置、３）粉体からなる粉体塗料をスプレーガン（エジェクター）により吹き付けて塗装を施す粉体塗装装置等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
昨今、ブラスト装置等において、メンテナンスが容易で、被測定粒体が小粒径・少流量の場合でも、その流量精度良好に測定することができる静電容量式の粉粒体流量測定装置の出現が要望されるようになってきている。
【０００４】
しかし、上記要望を満足する静電容量式の粉粒体流量測定装置は、本発明者らが知る限りにおいては、公知ではない。
【０００５】
なお、本発明の発明性に影響を与えるものではないが、上記のような静電容量式の粉粒体流量測定装置に係る公知関連技術としては、例えば、特許文献１〜４等に記載されたものがある。
【０００６】
特許文献１では、粉体塗料の供給装置において粉体塗料の流量を測定管の外周に沿って螺旋（スパイラル）状にした一対の測定電極とその間にガード電極を配置した静電容量式にて測定する手段が開示されている（特許請求の範囲等参照）。
【０００７】
特許文献２では、静電容量式粉粒体の流量測定装置において粉粒体の通路を構成する部材を熱膨張対策としてセラミックから形成することが開示されている。
【０００８】
特許文献３では、高温の粉粒体を測定するための静電容量式粉粒体の流量測定装置において電極をその保持体の内側に固定し、これを粉粒体が通過する円筒管を包むように配置して電極部の熱影響を防止する構造が開示されている（特許請求の範囲等参照）。
【０００９】
特許文献４では、測定用電極のソース電極およびセンス電極、ガード電極を円筒管の外周の円周方向にそれぞれ４５°の角度でかつ９０°の範囲にわたって配置した構成が開示され（要約等参照）、さらに、円筒管をアルミナ等で形成することが開示されている（段落００１７参照）。
【特許文献１】特許第３２８８２０１号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平８−２７１３０１号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００１−２１３９７号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００２−４６０６８号公報（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記にかんがみて、外周に電極を配置し内側に粉粒体を通過させ、その粉粒体の通過量（流量）を測定する静電容量式の粉粒体流量測定装置において、被測定粉粒体が摩耗作用を有しかつ小粒径・少流量であっても、その流量を精度良好に測定でき、かつ、粉粒体通過管がたとえ摩耗しても、該粉粒体通過管のみ交換できる、メンテナンスの容易な粉粒体流量測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を下記構成により解決する。なお、理解容易のために図符号を付すが、それらは本発明の技術的範囲に何ら影響を与えるものではない。
【００１２】
本発明に係る粉粒体流量測定装置は、ケーシングにより機密性が保持され外周に一対の測定電極及びガード電極が配置された絶縁体からなる筒状の電極配置管の内側に測定する粉粒体を通過させ、その粉粒体の流量と比例する静電容量をパラメーターとして粉粒体の流量を測定するようにした粉粒体流量測定装置であって、電極配置管１０の内側には、絶縁体からなり着脱可能かつ機密保持可能に装入されてなる保護管２０を備え、該保護管２０の内側に測定する粉粒体を通過させて測定する構成である（図１・２参照）。
【００１３】
本発明は、上記の如く、保護管２０は取替え可能であるため、相対的に薄肉のものを使用可能であり、可及的に被測定粉粒体と測定電極との距離も小さくできる。さらには、材料として、比誘電率及び熱膨張率の小さいものを選択することができる。したがって、検出静電容量の変化に悪影響を与える諸因子（距離、誘電率等）が小さくなり、結果的に、流量変動に伴う静電容量の小変化量も検出可能となる。
【００１４】
上記において、一対の測定電極（検出電極１４と接地電極１６）は、電極配置管１０の本体層１２の内周面部に一体配置することが望ましい。当該構成により、さらに、被測定粉粒体と測定電極との距離も小さくなり、結果的に、流量変動に伴う静電容量の小変化量も検出可能となる。
【００１５】
上記構成において電極配置管１０は、本体層１２を成形絶縁層とし、ガード電極を、本体層１２の内周面部に一対の測定電極より外周側に位置して配置される内部ガード電極１８Ａと、本体層１２の外周面部に配置される外部ガード電極１８Ｂとからなるものとすることが望ましい。ガード電極を、成形絶縁層である本体層１２を挟んで内部ガード電極１８Ａと外部ガード電極１８Ｂの二重構造としたので、浮遊容量変動及び温度ドリフトの影響をより小さくでき、さらに高精度・高感度の粉粒体流量の検出が可能となる。
【００１６】
上記構成において、電極配置管１０は、フレキシブル基板１３が本体層１２に一体成形されたものとし、フレキシブル基板１３は、絶縁樹脂フィルム１５の片面に一対の測定電極（検出電極１４と接地電極１６）が他面に内部ガード電極１８Ａが印刷されたものとすることが望ましい。測定電極やガード電極を銅箔などで形成する場合に比して生産性が良好となる。
【００１７】
電極配置管１０は、測定電極（検出電極１４と接地電極１６）が、その内周面側を露出させて一体配置することが望ましい。可及的に被測定粒体の通過断面（保護管内周断面）に近くなるため、より高精度・高感度の粉粒体流量の検出が可能となる。
【００１８】
電極配置管１０の内周面と保護管２０の外周面との間には、検出感度に悪影響を与えない範囲内の隙間を有することが望ましく、該隙間は、通常、０〜０．６mmとする。本発明の目的を確実に達成するためである。
【００１９】
保護管２０の肉厚も、検出感度に悪影響を与えない範囲内のものが望ましく、その肉厚は、通常、０．３〜０．６mmとする。本発明の目的を確実に達成するためである。
【００２０】
上記各構成において、一対の測定電極が、検出電極１４と接地電極１６とからなり、電極配置管１０に沿って、検出電極１４と接地電極１６とが、相互にギャップ（隙間）Ｇを有して螺旋状に形成されて、軸線に直交する直径方向で相互に対面する構成とした場合、検出電極１４と接地電極１６の相互幅比を、１：１〜１：3.5の範囲内とする。
【００２１】
検出電極と接地電極とをギャップをおいて、螺旋状に形成することにより、測定管（本発明では保護管２０）内を粉粒体が通過する位置による測定値の変動が少ないものとなる。そして、当該構成において、幅比が大きすぎると、後述の実施例で示す如く、幅に差があることによる内壁部の感度上昇が期待できず、当然中心部の感度も低化して望ましくない。
【００２２】
上記構成において、保護管２０の中心部より内壁部近傍における高感度を求める場合（粉体流量が少ない場合等）は、検出電極と接地電極との幅を異ならせて、両電極間に電圧を印加したとき、保護管の内周壁側に電気力線高密度部位が発生させるようにすることが望ましく、そのときの、検出電極と接地電極の相互幅比を、１：１．２〜１：３．５とし、かつ、両電極間ギャップＧを１〜３mmとする。
【００２３】
相互幅比が１に近いと、相互幅比を変えたことによる効果（電気力線密度の増大による内壁側の感度上昇）が期待できず、電極間ギャップが小さすぎては、検出電極相互又は接地電極相互が軸線に直交する直径方向で相互に対面する結果となり易く、誤作動するおそれがある。逆に、電極間ギャップＧが大きくなると相対的に電気力線密度が低下して感度が低下する。
【００２４】
上記各構成の粉粒体流量測定装置は、ブラスト装置に用いた場合、特に、噴射材の粒径が小さく、その流量（噴射量）が少ない精密ブラスト加工を施すブラスト装置に適用することが望ましく、その構成は、下記の如く、粉粒体流量測定装置を用いて、ブラスト加工における噴射材の流量を測定制御してブラスト加工をするものとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、以上の説明から明らかな如く、電極配置管（電極管を含む。）の内側に、着脱自在な保護管をはめ込み可能としたので、被測定粉粒体（通過粉粒体）が相対的に小粒径・小流量でも高精度・感度で流量測定が可能となる。
【００２６】
当然、保護管が破損した場合に、測定装置の取替え・廃棄する必要がなく、その保護管のみを取り替えればよいもので、メンテナンスコストも低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を、各実施形態に基づいて、詳細に説明する。
【００２８】
（１）本発明の第一実施形態における粉粒体測定装置における測定部（電極配置管１０）の構造の一例を図１に示す。
【００２９】
電極配置管１０は、成形絶縁層からなる本体層１２と、該本体層１２の内周面部にフレキシブル基板１３が一体配置され、本体層１２の外周面部に銅箔（良導電性金属箔）からなる外部ガード電極１８Ｂが一体配置されている。
【００３０】
そして、電極配置管１０の内側に、実際に粉粒体が通過する酸化物系セラミック等の耐摩耗性材料からなる保護管２０をこの電極配置管１０に挿入して、二重構造の測定部構造体（電極配置管１０／保護管２０組体）としてある。
【００３１】
そして検出電極１４と接地電極（アース電極）１６との間に高周波の交番電圧を印加しこれと同相、同振幅にて駆動する回路を持った静電容量測定回路にて静電容量の変化を電圧変化として測定・表示する。
【００３２】
ここで、フレキシブル基板１３は、絶縁樹脂フィルム１５の片面に一対の測定電極（検出電極１４と接地電極１６）が、他面に測定電極用リード部（図示せず）及び内部ガード電極１８Ａが銅印刷されたものである。なお、測定電極（検出電極１４と接地電極１６）と測定電極用印刷部はメッキされたスルーホールにて表裏に導通を持たせてある。また、内部ガード電極１８Ａは、測定電極用リード部を除いて全面に印刷されている。
【００３３】
そして、フレキシブル基板１３を円筒状に形成しその外周をガラスクロス１２ａにて覆い、さらに、その外面からエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を含浸させ硬化させて、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなる本体層１２を成形する。なお、エポキシ樹脂を使用した場合は、金属に対する接着性も優れているため、本体層１２の形成時、同時に、後述の銅箔からなる外部ガード電極１８Ｂの形成材を接着一体化することも可能である。なお、本体層１２は、ＦＲＰ以外に、成形絶縁層であれば特に限定されるものではない。
【００３４】
そして、測定電極である螺旋銅印刷の一方を検出電極１４、他方を接地電極１６とする。ここで、絶縁樹脂フィルム１５の片面（内側面）に筒状に巻き回したとき螺旋（スパイラル）を形成する検出電極１４及び接地電極１６は、筒軸線に直交する直径方向で相互に対面するようになっている。検出電極（プラス）１４と接地電極（マイナス）１６とが対面しなければ、管の直径方向の電気力線が発生せず円柱状容積内の静電容量の変化を検知できないためである。
【００３５】
なお、検出電極１４及び接地電極１６は、上記、フレキシブル基板１３による銅印刷の代わりにリボン状の金属箔（銅箔）を使用して形成することもできる。
【００３６】
そして、本実施形態では、外部ガード電極１８Ｂは、測定電極である検出電極１４と接地電極１６の外周を包み囲うように、本体層１２を介して設置してある。外部ガード電極１８Ｂは、通常、銅箔等の良導電性の金属箔で形成する。
【００３７】
高精度の流量測定が目的であるので、温度ドリフトの影響や浮遊容量（stray capacitor）を排除するため、図２に示すような単層のガード電極１８でもよいが、図１に示すような、外部ガード電極１８Ｂと内部ガード電極１８Ａからなる二層構造とすることが望ましい。
【００３８】
測定電極である検出電極１４と接地電極１６を、ＦＲＰからなる電極配置管１０の本体層１２で包み囲うことにより、電極配置管１０及び保護管２０を収納しているケーシングを通じての外部温度変化による温度ドリフトも低減させることができる。
【００３９】
なお、ガード電極を検出電極１４と接地電極１６との間に配する構成も考えられる（特許文献１の図２、特許文献２の図３、特許文献３の図１、特許文献４の図３等参照）。
【００４０】
また、測定電極である検出電極１４及び接地電極１６は、上記のような螺旋（スパイラル）形式でなくても、パラレル形式でもよい（特許文献２の図１等参照）。さらに、検出電極１４及び接地電極１６は、図例では、印刷したフレキシブル基板１３を使用した構成であるが、金属箔を、電極配置管１０の内側に埋設した構成とすることもできる。この場合は、測定精度の見地からは必ずしも望ましくないが、電極保持性の見地からは、熱影響による剥離・離脱等のおそれがなく望ましい。
【００４１】
そして、本実施形態では、電極配置管１０の内部へ粉粒体を通過させる保護管２０が、接続管２２を介して着脱自在にかつ気密保持可能に装入されている。
【００４２】
ここで、保護管２０の形成材は、従来の電極管と同様、石英ガラスでもよいが、通常、耐摩耗性が良好で薄くしても破損するおそれのない絶縁体である酸化物系セラミックとする。酸化物系セラミックとしては、アルミナ、ジルコニア等を挙げることができる。
【００４３】
保護管２０の肉厚は、通常、耐摩耗性を有する材料を使用することができ、しかも、交換を予定しているため、測定精度の見地からは、可及的に薄肉にできる。例えば、酸化物セラミックから形成する場合、０．７mm以下、０．３〜０．６mm、さらには０．５〜０．４mmが望ましい。薄すぎると、耐用期間が短くなり、厚すぎると、測定精度を得難くなる。
【００４４】
次に、本実施形態の測定検出部をケーシングに組み込んだ粉粒体流量測定装置の組立て方法を、図３に基づいて説明をする。
【００４５】
なお、接続管（継手）２２は、上記保護管２０と同様の酸化物系セラミック層（パイプ）を内面に備えた（接着された）ものである。
【００４６】
ここで、電極配置管１０と接続管２２を締結するために、ケーシング２４の端部内周面は雌ねじ２４ａを備えたものとするとともに、接続管２２を元部側中間外周にストッパ凸部２２ａを備えたものとする。
【００４７】
そして、ケーシング２４の雌ねじ２４ａにねじ込む中間リング２６、及び、該中間リング２６にねじ込む締結リング（スリーブナット）２８を用意する。
【００４８】
上記中間リング２６は、外側に六角スパナ係合部２６ａを備えた径違いニップルとされ、また、内側には、下記内側に装着するシール材のシール座となる内フランジ部２６ｂを備えている。
【００４９】
上記締結リング２８は、スリーブナットとされ、同様に、六角スパナ係合部２８ａを備え、また、元端に止め内フランジ２８ｂを備えている。
【００５０】
また、電極配置管１０及び保護管２０をシール支持するために、中間リング２６の内側に装着す電極配置管支持シール（グランドパッキン）３０及び保護管支持シール（グランドパッキン）３２及び両シール３０、３２の間に介在させるパッキン押えリング３４を用意し、さらに、締結リング２８の底部に装着する底部シール（Ｏリング）３８を用意する。
【００５１】
まず、電極配置管１０の一端に電極管支持シール３０を介して一方の中間リング２６を装着して、ケーシング２４の一端から、電極配置管１０を挿入した後、中間リング２６をケーシング２４にねじ込み、電極配置管１０の一端をケーシング２４に固定する。そして、電極配置管１０の他端も、電極配置管支持シール３０を嵌め込み、さらに、中間リング２６をねじ込んで、電極配置管１０をケーシング２４に固定する。
【００５２】
ここで、電極配置管１０の両端と中間リング２６の内周との間は、電極配置管支持シール３０でシールされる。
【００５３】
次に、中間リング２６の内側で電極配置管支持シール３０の手前側に、パッキン押えリング３４を介して、保護管支持シール３２を装着する。そして、該保護管支持シール１０に保護管２０を嵌入（挿入）して保護管２０の両端部を支持して保護管２０をセットする。さらに、締結リング２８の元部内側にＯリング３８を嵌め込み、接続管２２の一端係合フランジ部２２ａにＯリング３８を介して装着された締結リング２８を、中間リング２６にねじ込む。
【００５４】
ここで、電極管支持シール３０及び保護管支持シール３２は、直接的及び間接的に軸方向にも圧縮されて、シール性がより確実となるとともに電極配置管１０及び保護管２０に対する支持（保持性）も向上する。
【００５５】
こうして、ホース等で形成された粉粒体流路の途中に、本実施形態の粉粒体流量測定装置を組み付ける。
【００５６】
この組み付けが完了した状態で、該保護管２０と電極配置管１０との挿入（嵌合）状態は、零当たり（隙間０mm）でもよい。通常、脱着自在性、保護管と電極管の熱膨張率に差がある場合等を考慮して、約０．１mm以上で、約０．６mm以下、望ましくは約０．５mm以下で、さらに望ましくは、０．３mm以下の隙間嵌めとする。
【００５７】
そして、この組付け完了後の、静電容量式の粉粒体流量測定装置は、粉粒体が保護管２０を通過したときの静電容量変化は同軸コネクターに接続された同軸ケーブルにて変換器へ出力させるようにして、使用する。すなわち、センサーで検知した粉粒体の静電容量の変化を、変換器で、電圧値又は電流値に変換して、それらの数値をさらに物理量（流量：例えばｇ/ｍｉｎ表示）としてディスプレイ装置に表示する。
【００５８】
本実施形態の粉粒体測定装置は、下記のような効果を奏する。
【００５９】
電極管を廃止して、測定電極（検出・接地電極）を外側から支持体で支持して電極配置管を形成することで、測定対象物までの測定距離を小さく、かつ、電極管（コアー管）の静電容量を排除することで測定対象粉粒体の粒度が非常に小さくてまたその流量が少なく、且つ、セラミックのように誘電率の高い保護管を用いても測定感度が上がり精度が向上できる。
【００６０】
さらに、摩耗性粉粒体の流量を静電容量の変化として測定する上で、耐摩耗性が高い酸化物系セラミックで肉厚が０．５mm以下となる保護管を電極配置管に挿入した２重構造の測定部構造体とし、更にこれらを、ＦＲＰ層を介してガード電極にて覆い包む構造とすることで、検出精度と耐摩耗性という背反する性能を両立させることができる。
【００６１】
また保守は定期的な保護管のみの交換で済む。このように微粉で且つ低流量であっても精度、耐摩耗性、作業性を持ち合わせた粉粒体の流量測定装置は、業界の発展に寄与するところは極めて大きい。
（２）次に、本発明の第二実施形態について説明をする。以下の説明で、上記実施形態と同一部分については、同一図符号を付して、それらの説明の全部又は一部を省略する。
【００６２】
本実施形態の粉粒体測定装置における測定部構造体（電極配置管１０／保護管２０組体）の一例を、図４に示す。
【００６３】
電極配置管（電極管）１０は、成形絶縁層となる本体層１２を、該本体層１２の内周面部がフレキシブル基板１３で一体配置されて形成されている。ここまでは、上記実施形態と同様である。
【００６４】
そして、フレキシブル基板１３は、絶縁樹脂フィルム１５の片面（筒状としたとき外周面となる）に、幅広の検出電極１４とそれより狭い接地電極１６が一定のギャップＧを隔て縞状に印刷してある。
【００６５】
該フレキシブル基板１３を巻き回して筒状としたとき、検出電極１４と接地電極１６とが、相互にギャップ（隙間）Ｇを有して螺旋状に形成され、かつ、軸線に直交する直径方向で相互に対面するようになっている。
【００６６】
ここで、上記検出電極１４と接地電極１６との相互幅比が、１：１〜１：３．５の範囲内にある。
【００６７】
なお、図６に、検出電極幅＝接地電極幅の場合（Ａ）、検出電極幅＞接地電極幅の場合（Ｂ）についても、電気力線図をそれぞれ示す。すなわち検出電極幅／接地電極幅＝１／１の場合、電気力線は平行となり、電極配置管の管中央部側と管内壁部側との電気力線密度（感度）は同じとなる。他方、検出電極幅と接地電極幅とが異なる場合、電気力線密度は平行とならず、電極配置管の管中央部側より管内壁部側の電気力線密度（感度）が高くなり、管内壁部近傍の感度が上昇する。
【００６８】
こうして、管内壁部側の感度が高くなることにより、電極配置管（本実施形態では保護管）内を通過する粉粒体の流量が微小量であっても、測定精度を低下させずに測定が可能となる。その理由は、管内を流れる粉粒体が微小量の場合、その粉粒体は管の内壁に沿って螺旋を描きながら移動するためである（新たな知見）と推定される。
【００６９】
しかし、幅比が大きくなりすぎると、却って、感度が低下することが分かった（後述の実施例参照）。電気力線密度の高密度化範囲の幅が狭くなりすぎて、螺旋移動する粉粒体の層が粗になるため、流量変化を検知することが困難となる。
【００７０】
そして、粉粒体が微小量で管壁を螺旋移動するような場合を想定して検出電極幅と接地電極幅を異ならせる場合は、粉粒体の流量・種類により異なるが、相互幅比を、１：１．２〜１：３．５、さらには、１：１．５〜１：３．０とすることが望ましい。なお、検出・接地電極の幅によるが、両電極間ギャップＧが０．５〜５mm、さらには１〜３mmが望ましい。このときの幅広側の電極幅は、電極配置管の内径が１０．５mmのとき、例えば、幅広側：１４〜１５．５mm、幅狭側：５．５〜７mmとする。
【００７１】
また、本体層１２は、（円）筒状としたフレキシブル基板１３の外面に、ガラスクロス１２ａを巻いて覆い外周からエポキシ樹脂を含浸させ固め、その上から包み込むように単層のガード電極１８にて全体を覆って形成したものである。図例では、必然的ではないが、更にガラスクロス１２ｂを巻いて覆い外周からエポキシ樹脂を含浸させ固めた構成としてある。
【００７２】
これを電極配置管（測定電極管）１０としてその内部へ粉粒体を通過させる保護管２０を挿入する。
【００７３】
本実施形態における、測定部１０をケーシング２４Ａに組み込んだ構造の一例を図５に示す。なお、図例のケーシング２４Ａは、電極配置管受け金具２３と、各電極と直結する電極信号変換器（回路基板）（図示せず）を組み込む可能なスペースを備えたケーシング本体２５とから構成されている。実施形態と異なり、変換器に接続するためのリード線が不要となり、信号が外部ノイズの影響を受け難くなる。
【００７４】
電極配置管１０は固定リング（絶縁樹脂製）３１に接着樹脂３１ａにて固定される。該固定リング３１は電極配置管受け金具２３に挿入され、電極配置管固定シール（Ｏリング）３０Ａにて固定（保持）される。
【００７５】
他方、保護管２０は電極配置管１０内へ挿入されて二重構造の測定部構造体を形成するそのとき、電極配置管１０との隙間は０．６mm以下となるように電極配置管受け金具２３の先端位置決めリング部２３ａにて位置決めされ、保護管固定シール（Ｏリング）３２Ａにて固定（保持）される。
【００７６】
さらに、接続管２２が、締結リング（ユニオンナット）２８にてねじ込み方式により電極配置受け金具２３に接続される。このとき、Ｏリング３２Ａは、接続管２２の段付き元部２２ａと、電極管受け金具２３の先端位置決め部２３ａに形成された切欠段部との間で密着保持される。
【００７７】
なお、接続管２２の先端内側部には、保護管と同一内径の酸化物系セラミックスパイプ２２ｂが内面に接着されてライナーとされている。粉粒体が通過時の接続管２２の耐磨耗性を確保するためである。
【００７８】
こうして、粉粒体が保護管２０を通過したときの、静電容量変化はケーシング２４Ａ内に収納された変換器４０にて電圧あるいは電流へ変換し、その出力はケーブルを通してスケーリングメーターに入力され物理量へ変換して表示されるようになっている。
【００７９】
なお、第二実施形態では、検出・接地電極１４、１６をそれぞれ絶縁樹脂フィルム１５の外周面部に配した例を示したが、内周面部一体配置した場合にも勿論本発明は適用可能である。さらに、コアとして石英管を使用する場合にも本発明は適用される。
【００８０】
以下、実施例・参照例・比較例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
【００８１】
＜第一実施形態対応＞
（１）実施例１−１〜１−３、参照例１−１〜１−２
図１・２に示す構成において、表１に示す材質・寸法仕様とした。
【００８２】
図２に示すものは、本発明の先願（特願2005-155954：平成17年5月27日）に係るもので、参照例１−１・１−２に使用したものである。
【００８３】
電極配置管１０Ａは、石英ガラス管４４の外周面にスパイラル状に銅箔を巻きつけて検出・接地電極１４、１６を形成し、該検出・接地電極１４、１６の外側に銅箔を巻きつけてガード電極１８が絶縁樹脂フィルム１５を介して形成したものである。そして、該電極配置管１０Ａの内部に保護管２０を挿入して二重構造の測定部構造体としてある。
【００８４】
【表１】
2007121272.tif 000003
なお、材質・使用材料はそれぞれ下記の如くである。
【００８５】
・合成石英ガラス・・・外径12.9mm、肉厚1.2mm、全長140mm
比誘電率（１ＭHz・25℃）：3.88、
線膨張率（２５℃）：4.7×10-7
・９２％アルミナ・・・比誘電率（１ＭHz・25℃）：8.9、
線膨張率（２５℃）：7.1×10-6
・電極管配置本体層・・・材質：ガラス強化エポキシ樹脂
・絶縁樹脂フィルム・・・材質：アクリル樹脂（比誘電率３．６）、肉厚：０．８mm
（２）材料供給試験
下記１）サクション（吸引）式のエアブラスト装置（図７）に、下記の如く、粉粒体流量測定装置５８を組み込んで、下記条件で行った。
【００８６】
１）本サクション式のエアブラスト装置は、粉粒体タンク５０内に貯留した粉粒体（ブラスト材料）をスクリューフィーダー５２により、定量的に切出し、耐圧ホース５４（外径：３０mmφ、肉厚：５．５mm）を介してエジェクター５６で、粉粒体を吸引供給するものである。そして、粉粒体流量測定装置５８を、フィーダー５２の粉粒体吐出口（切り出し口）と耐圧ホース５４の元部との間に組み込む。
【００８７】
そして、負圧約−5000mmＡｑ（−49ｋＰａ）、流速約２５ｍ/ｓ、にて粉粒体を吸引し該粉粒体流量測定装置５８内を通過させ、そのときの静電容量を同軸ケーブル６０を通して変換表示装置６２により電圧へ変換し出力として得た。さらに、流量（切出し量）を変化させて電圧変化を測定し、そのときの流量と出力電圧の関係を求めた。
【００８８】
なお、上記で使用した各供給粉粒体の仕様を下記する。
【００８９】
・グリーンカーボランダムＧＣ♯１０００・・・平均粒径：約１５μm、硬さ：Hｋ2400〜2500
・グリーンカーボランダムＧＣ♯１５００・・・平均粒径：約１０μm、硬さ：同
・グリーンカーボランダムＧＣ♯２０００・・・平均粒径：約１０μm、硬さ：同
（３）試験結果
１）実施例１−１・参照例１−１の試験結果を図８に示す。そして当該図から、参照例１−１の検出感度は、実施例１−１の約1／５であることが分かる。
【００９０】
すなわち、実施例１−１の回帰曲線：ｙ1＝０．９５８ｅ0.6127x、
参照例１−１の回帰曲線：ｙ1´＝０．３２７ｅ0.008x
ここで、ｘ＝１００（ｇ/ｍｉｎ）とすると、ｙ1/ｙ1´≒４．７となる。
【００９１】
２）実施例１−２、１−３及び参照例１−２の試験結果を図９に示す。参照例２の検出感度は、実施例２の約1／３であることが分かる。
【００９２】
すなわち、実施例１−２の回帰曲線：ｙ2＝０．４４７ｅ0.0174x、
参照例１−２の回帰曲線：ｙ2´＝０．３５４ｅ0.01x
ここで、ｘ＝１００（ｇ/ｍｉｎ）の場合、ｙ2/ｙ2´≒２．６となる。
＜第二実施形態対応＞
以下、第二実施形態に対応する実施例・参照例・比較例について説明する。
【００９３】
各実施例・参照例・比較例に使用した電極配置管・保護管の仕様を表２・３に示す。
【００９４】
なお、各材質は、特記しない限り、第一実施形態のものを使用した。
【００９５】
【表２】
2007121272.tif 000004
【００９６】
【表３】
2007121272.tif 000005
（１）実施例２−１〜５、参照例２−１〜３
各実施例・参照例の電極配置管１０は、外周面となる片面に表示の仕様で検出・接地電極を印刷（銅ペースト）した絶縁樹脂フィルム１５を巻いたもの（内径φ11mmφ）に、ガラスクロス１２ａを巻いて覆い更に外周からエポキシ樹脂を含浸させ固定し、その上から包み込むようにガード電極１８にて全体を覆って電極配置管１０を調製し（図４において、ガード電極１８の外側のガラスクロス１２ｂのないもの）、該電極配置管１０の内部に、第一実施形態と同仕様のセラミックスチューブを保護管２０として挿入した。
【００９７】
（２）比較例２−１
比誘電率が3.88、熱膨張係数4.7×10-7、外径φ12.9mm、内径φ10.5mm、肉厚1.2mm、
合成石英ガラスをコア管として用いこれに幅10.5mmの検出電極と幅10.5mmの接地電極を4
mmのギャップの電極フィルムの電極面を外側にして螺旋状にコア管長さに接合させ、これ
をガード電極で覆い、更に比誘電率２.0の収縮フッ素樹脂製チューブに挿入し固定させ電極管としこの内部へアルミナ92%、外径φ10mm、内径φ9mm、肉厚0.5mmのセラミックチューブを保護管として挿入して調製した。
【００９８】
（３）管中心部・内壁部の感度試験
上記のように調製した実施例・参照例について、図１０（Ａ）に示すように外径φ8mm、0.5ｔのフッ素樹脂製パイプ６４を保護管２０に接触しないように挿入し、電極配置管１０の内壁部近傍での静電容量変化を、同様に、φ2mmアクリル製ロッド６６を測定電極管１０の中央部へ挿入し中央部の近傍の静電容量変化を、それぞれ電圧として測定した。
【００９９】
電極の相互幅比が1／１である実施例２−１における内壁部及び中央部の基準として、出力比で求めた。
【０１００】
それらの結果を、表２・３及び図１１に示すとともに、評価結果を纏めて下記する。
【０１０１】
実施例２−２：実施例２−１より内壁部（内周部）の感度が6%上昇し中央部は14%低下した。
【０１０２】
実施例２−３：実施例２−１より内壁部の感度は11%上昇し、中央部は37%低下した
実施例２−４：実施例２−１より内壁部の感度は5%上昇し、中央部は14%低下した。これは実施例２−２とほぼ同様な結果である。
【０１０３】
実施例２−５：実施例２−１より内壁部の感度は11%上昇し、中央部は37%低下した。これは実施例２−３とほぼ同一な結果である。
【０１０４】
参照例２−１：実施例２−１より内壁部の感度は3%低下し、中央部も37%低下した。
【０１０５】
参照例２−２：実施例２−１より内壁部の感度は5%低下し、中央部も37%低下した。これは参照例２−２とほぼ同様な結果である。
【０１０６】
参照例２−３：実施例２−１より内壁部の感度は8%低下し、中央部も14%低下した。これは電極間ギャップが広がったためであると考えられる。
【０１０７】
比較例２−１：実施例２−１より内壁部の感度は26%低下し、中央部は46%低下した。これはコアー電極構造とすることでコアー管の厚み分の距離が広がり、更にコアー管の静電容量分感度が低下したためであると考えられる。
【０１０８】
（４）流量／出力電圧対応試験
実施例２−１及び実施例２−３の電極配置管を静電容量／電圧変換器とが一体構造化した図５に示す流量測定装置を用いて、平均粒径約25μmのグリーンカーボランダムＧＣ＃６００を用いた以外は、第一実施形態におけるのと同様にして流量と出力電圧との関係を求めた。
【０１０９】
そのときの流量と出力電圧の関係を図１２に示す。この結果から同一流量のとき、電極幅比３／１の実施例２−３は、電極幅比１／１の実施例２−１より高い出力が得られた。これは粉粒体が空気流にて搬送される場合、搬送管（保護管２０）の壁面近傍の密度が高くなって流れているためと推定される。すなわち、実施例２−３は、保護管内壁部近傍の感度が高い電極構造が良好であることを示している。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る粉粒体流量測定装置の第一実施形態における測定検出部を示すモデル断面図。
【図２】本発明に係る粉粒体流量測定装置の第一実施形態の先行例を示すモデル断面図。
【図３】本発明に係る粉粒体流量測定装置の第一実施形態における組立て断面図。
【図４】本発明に係る第二実施形態における測定検出部を示すモデル断面図。
【図５】同じく組立て断面図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は検出電極／接地電極の相互幅比と発生電気力線密度の関係を示す原理説明図。
【図７】本発明の粉粒体流量測定装置を吸引式のエアブラスト装置に組み込んだ場合の一例を示す構成図。
【図８】実施例１−１および比較例１−１における流量測定装置を、図７に示す吸引式のエアブラスト装置に組み込んで、同一の粉粒体（グリーンカーボランダム♯１０００）を供給した場合の粉粒体流量／出力電圧の関係を示すグラフ図。
【図９】実施例１−２・３及び参照例１−２の流量測定装置を、図７に示す吸引式のエアブラスト装置に組み込んで、同一の粉粒体（グリーンカーボランダム♯１５００）を供給した場合の粉粒体流量／出力電圧の関係を示すグラフ図。
【図１０】（A)、（B)は、各例の測定電極部に電圧を印加したときの中心部及び内壁部との静電容量の変化をそれぞれ測定するための測定原理図。
【図１１】図１０の測定原理図を用いて測定した結果を示すグラフ図。
【図１２】実施例２−１及び実施例２−３の流量測定装置を、図７に示す吸引式のエアブラスト装置に組み込んで、同一の粉粒体（グリーンカーボランダム♯６００）を供給した場合の粉粒体流量／出力電圧の関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  電極配置管（電極管）
１２  電極配置管の本体層
１４  検出電極
１６  接地電極
１８  ガード電極
１８Ａ  内部ガード電極
１８Ｂ  外部ガード電極
２０  保護管
Ｇ    検出電極と接地電極とのギャップ
【図１】
2007121272.tif 000006
【図２】
2007121272.tif 000007
【図３】
2007121272.tif 000008
【図４】
2007121272.tif 000009
【図５】
2007121272.tif 000010
【図６】
2007121272.tif 000011
【図７】
2007121272.tif 000012
【図８】
2007121272.tif 000013
【図９】
2007121272.tif 000014
【図１０】
2007121272.tif 000015
【図１１】
2007121272.tif 000016
【図１２】
2007121272.tif 000017