(57)【要約】電磁流量計測器（２０１）のための電磁流量センサが開示されている。前記センサは、基体（２０４）又は枠体と、前記基体又は枠体を通過する流路（２５２）と、前記基体又は枠体で支持されて前記流路を横切るように磁界を適用する磁気回路の一部（２４８、２９５）と、前記基体又は枠体で支持された少なくとも第一及び第二電極（２９８）とを備え、前記少なくとも第一及び第二電極は前記流路を流れる導電性流体に応じて電圧を検出するために配置されている。前記磁気回路部を支持する前記基体の少なくとも一部と前記少なくとも第一及び第二電極とは、流管（２０６）における単一の開口を通って前記流管に挿入可能に構成されている。
2018525626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁流量計測器のための電磁流量センサであって、
前記センサは、
基体又は枠体と、
前記基体又は枠体を通過する通路と、
前記基体又は枠体で支持されて前記通路を横切るように磁界を配向するための磁気回路の一部と、
前記基体又は枠体で支持され、前記通路を流れる導電性流体に応じて電圧を検出するために配置された少なくとも第一及び第二電極とを備え、
前記磁気回路部を支持する前記基体又は枠体の少なくとも一部と前記少なくとも第一及び第二電極とは、流管における単一の開口を通って前記流管に挿入可能に構成されている電磁流量センサ。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサであって、
前記磁気回路部は、前記通路の両側又は前記通路の一部に配置された第一及び第二磁極片を備えているセンサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセンサであって、
前記磁気回路部は、軟磁性材料からなる第一及び第二シート又は断片を備えているセンサ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記基体又は枠体を通過する第一及び第二通路と、
それぞれの磁界を前記第一及び第二通路を横切るように配向するための第一及び第二磁性部品とを備えているセンサ。
【請求項５】
請求項４に記載のセンサであって、
前記第一及び第二磁性部品は、共通の磁性部品部分を備えているセンサ。  
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記通路は、曲がって自身に戻るような外形を前記流れに対して呈し、
前記磁気回路部は、第一中心磁極片と、前記第一中心磁極片の周りに延びている第二磁極片とを備えているセンサ。
【請求項７】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁気回路において磁束を生成するために構成された電磁コイルをさらに備えているセンサ。
【請求項８】
請求項７に記載のセンサであって、
前記コイルを通過すると共に磁気回路部と磁気的に結合している少なくとも一片の半硬質磁性材料をさらに備えているセンサ。
【請求項９】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記基体又は枠体は第一方向において第一及び第二端部の間を延びており、
前記通路は前記第一方向と垂直である第二方向において前記基体又は枠体を横切っているセンサ。
【請求項１０】
請求項９に記載のセンサであって、
前記第一及び第二電極は、前記第一及び第二方向と垂直である第三方向に沿って一定の間隔で離間しているセンサ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のセンサであって、
第一及び第二電極の間に絶縁障壁をさらに備えているセンサ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のセンサであって、
前記絶縁障壁は、前記第二方向において少なくとも所定の距離だけ延びているセンサ。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁気回路部は、電気的に絶縁されているセンサ。
【請求項１４】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記単一の開口は、１０ｍｍと１５ｍｍとの間の直径を有しているセンサ。
【請求項１５】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記センサを流体ハウジングに接続する第一及び第二補足部を備える接続部の第一部分を備えているセンサ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のセンサであって、
前記センサと流体ハウジングとを液密する第二補足合わせ面に組み合わせるための第一合わせ面を備えているセンサ。
【請求項１７】
請求項１５又１６に記載のセンサであって、
前記接続部はバヨネットコネクタであるセンサ。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に記載のセンサであって、
前記接続部はワンタイムフィットコネクタであるセンサ。
【請求項１９】
請求項１５又は１６に記載のセンサであって、
前記接続部はねじこみコネクタであるセンサ。
【請求項２０】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁気回路部及び電極は電気的に絶縁されているセンサ。
【請求項２１】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記電極はイオン透過性材料で覆われているセンサ。
【請求項２２】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記流管の単一の開口において保持可能な記録器の中に組み込まれているセンサ。
【請求項２３】
請求項２２に記載のセンサであって、
前記流管に前記記録器を取り付けるための取り外し可能なホースを固定するタイプの保持具を備えているセンサ。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載のセンサであって、
前記記録器は、複数の流管の直径で使用可能であり、流れ検出領域の中心位置で保持可能となっているセンサ。
【請求項２５】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁気回路は、実質的に反対方向において前記流管の２つの隣接する範囲での磁界を生成するために配置されているセンサ。
【請求項２６】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記少なくとも第一及び第二電極は、プリント基板のような平坦基板上に形成されているセンサ。
【請求項２７】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記電極は、銀の表面を陽極酸化処理することで形成されたＡｇ／ＡｇＣｌのような電気化学的な半電池であるセンサ。
【請求項２８】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁気回路は、軟磁性のステンレススチールから製造された磁極片を備えているセンサ。
【請求項２９】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁界を生成するためのドライブコイルをさらに備えているセンサ。
【請求項３０】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記ドライブコイルを通過する一又は二以上の残留磁気要素をさらに備えているセンサ。
【請求項３１】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記通路の内部又は隣接した位置で前記磁界を測定するために配置された磁界センサをさらに備えているセンサ。
【請求項３２】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記センサの活動部は、前記単一の開口を通って前記流管に挿入可能であるセンサ。
【請求項３３】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
外部の磁界から少なくとも前記通路を遮蔽するために構成された磁気スクリーンをさらに備えているセンサ。
【請求項３４】
請求項３３に記載のセンサであって、
前記磁気スクリーンは、前記流管により提供され、または、前記流管の内部に組み込まれているセンサ。
【請求項３５】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
外側磁極片のような前記磁気回路の少なくとも一部は、磁気スクリーンとして提供されるセンサ。
【請求項３６】
請求項３３から３５のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記磁気スクリーンは、欧州計量器規格仕様の強さの磁石が前記計測器に向けて配置された時に、飽和を回避するために十分な厚さの磁性材料を備えているセンサ。
【請求項３７】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記電極は平坦基板上に形成されているセンサ。
【請求項３８】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
電気的に絶縁されていて中心磁極を含んでいる中心突出部を備えているセンサ。
【請求項３９】
請求項３８に記載のセンサであって、
前記中心突出部は、前記第一及び第二電極を含んでいるセンサ。
【請求項４０】
請求項３８又は３９のセンサであって、
前記中心突出部は、前記流れ方向に沿って前記開口全体を横切って延びているセンサ。
【請求項４１】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記基体又は枠体は、使用時において、前記導電性流体と直接的に接触していると共に、
前記少なくとも第一及び第二電極を除く導電性部材は、前記導電性流体から電気的に絶縁されているセンサ。
【請求項４２】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサであって、
前記基体又は枠体は、外側表面が円滑な流体接触をもたらすように構成されているセンサ。
【請求項４３】
部分組立品であって、
先行する請求項のいずれか１項に記載の電磁流量センサと、
計測記録器とを備え、
前記電磁流量センサと前記流量センサとは、単一ユニットを形成する部分組立品。
【請求項４４】
請求項４３に記載の部分組立品であって、
前記磁気回路部と前記電極とは、前記計測記録器に一体的に形成されている部分組立品。
【請求項４５】
請求項４３又は４４に記載の部分組立品であって、
前記記録器は、前記流量センサからの信号を処理するために、前記流量センサと動作的に接続された電子モジュールを備えている部分組立品。
【請求項４６】
請求項４５に記載の部分組立品であって、
前記電子モジュールは、前記流量センサに前記磁界を生成させるように構成される部分組立品。
【請求項４７】
請求項４３から４６のいずれか１項に記載の部分組立品であって、
前記記録器は、さらに表示器を備えている部分組立品。
【請求項４８】
請求項４３から４７のいずれか１項に記載の部分組立品であって、
前記部分組立品は、バッテリ駆動式である部分組立品。
【請求項４９】
電磁流量計測器であって、
流体ハウジング壁と前記流体ハウジング壁に設けられた流体ハウジング開口とを有する管状の流体ハウジングと、
前記流体ハウジングの内部に配置されると共に、流体調整管壁と前記調整管壁に設けられた調整管開口とを有するオプション調整管と、
請求項１から４３のいずれか１項に記載のセンサ、又は、センサを含む請求項４３から４８のいずれか１項に記載の部分組立品とを備え、
前記センサは、部分的に前記流体ハウジング開口を通過すると共に少なくとも部分的に前記調整管開口を通過するように、前記管状の流体ハウジングに挿入されている電磁流量計測器。
【請求項５０】
請求項４９に記載の計測器であって、
前記センサは、前記管状ハウジング内に取り外し可能に挿入されている計測器。
【請求項５１】
請求項４９又は５０に記載の計測器であって、
前記管状ハウジングはＴ字管である計測器。
【請求項５２】
請求項４９、５０又は５１に記載の計測器であって、
前記管状ハウジングは、ＤＮ１５とＤＮ５０との間のＤＮサイズを有している計測器。
【請求項５３】
請求項４９から５２のいずれか１項に記載の計測器であって、
全体流の流量計測器である計測器。
【請求項５４】
請求項４９から５３のいずれか１項に記載の計測器であって、
前記全体流は前記挿入部材を通過する計測器。
【請求項５５】
請求項４９から５４のいずれか１項に記載の計測器であって、
前記全体流は前記挿入部材の部分間を通過する計測器。
【請求項５６】
請求項４９から５５のいずれか１項に記載の計測器であって、
前記計測器体は、前記計測器にわたる電気保全アース接続を供給するように構成されている計測器。
【請求項５７】
請求項４９から５６のいずれか１項に記載の計測器であって、
前記計測器体は、電子モジュールの電気的参照点を供給するように構成されている計測器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁流量センサ、記録器と電磁流量センサとを備える部分組立品、前記部分組立品と水（または別の導電性流体）が流れ得るハウジングとを備える電磁流量計組立品に関する。
【背景】
【０００２】
住宅用水計測用のバッテリ駆動型電磁流量計（「磁気流量計」又は「磁力計」ともいう。）は公知であり、例としてはSensus Inc.から入手可能な水量計であるiPERL(登録商標)が含まれる。参照はWO 00/19174A1についてもまたなされている。
【０００３】
既存の電磁流量計は、一又は複数の制限を被ることがある。
【０００４】
第一に、たくさんのタイプの電磁流量計を存在させることは、低コスト及び／又は大量生産にとりわけ適合しないことである。典型的には、電磁流量計は、異なるサイズのパイプに適するように種々の異なったサイズで必要とされている。ところが、典型的な電磁流量計の多くの構成部品（検出電極、電磁コイルなどのような）は、流管のサイズに左右される傾向がある。このため、構成部品の特定のセットは流量計のそれぞれのサイズに適するように製造され、それぞれのサイズの流量計は異なる組み立てラインを有する傾向がある。このことは、製造コストを増加させ得る。
【０００５】
第二に、既存のタイプの電磁流量計は、プラスチック流管(flow pipe)の外側周囲に配置された電磁コイルを有する傾向がある。従って、これらのタイプの流量計は、管が正しく位置決めされず、その結果として取付時及び使用時に圧力がかかりやすい状況でしばしば使用されるため、損傷しやすい傾向にある。これらのタイプの流量計は、プラスチックで形成されていて金属管（一般的には圧力に強い）につながれるため、ひび割れすることもある。さらに、電磁コイルが流体チャネルからより離れて位置することは近いコイルよりも弱い磁界をもたらすことになり、これにより、検知性を減少させ、または、補うためのより多くの電力を要求し、そして、流量計のエネルギー消費量を増加させることになる。
【０００６】
第三には、電磁流量計は、流管の中と周りに取り付けられる傾向がある。そのため、流量計の外側から流量計の電子部分（コイルや電極のような）への水の浸入を妨げる又は防ぐために、流量計が組み立てられた後で電子部品はしばしば埋込用樹脂化合物と共に密閉される。
【概要】
【０００７】
本発明の第一の側面によれば電磁流量センサ(flow sensor)が提供される。前記センサは、基体又は枠体と、前記基体又は枠体を通過する通路と、前記基体又は枠体で支持されて前記通路を横切るように磁界を配向するための磁気回路の一部と、前記基体又は枠体で支持された少なくとも第一及び第二電極とを備える。前記第一及び第二電極は、前記通路を流れる導電性流体（水のような）に応じて電圧を検出するために配置されている。前記磁気回路部を支持する前記基体又は枠体の少なくとも一部と前記少なくとも第一及び第二電極とは、流管（パイプ又は他の構成の流体ハウジングのような）における単一の開口を通って前記流管に挿入可能に構成されている。
【０００８】
それゆえ、前記流量センサは、様々なサイズの流管に使用され得る。その上、前記電極が絶縁基板上に配置されるので、前記流管は絶縁性材料や非磁性材料から作られる必要がなく、そして、前記磁界は、前記流管の内部の空間に加えられる。その上、前記センサは、より容易に密封され得る。
【０００９】
前記枠体は、基体に含まれてもよく（例えば、収容されている）、又は、取り付けられていてもよい（例えば、垂れ下がっている）。前記基体は、実質的に円筒形であってよい。
【００１０】
前記磁気回路部は、前記通路の両側又は前記通路の一部に配置された第一及び第二磁極片を備えてもよい。前記磁気回路部は、軟磁性材料からなる第一及び第二要素（例えば、シート又は断片）を備えていてもよい。
【００１１】
前記センサは、前記基体又は枠体を通過する第一及び第二通路と、それぞれの磁界を前記第一及び第二通路を横切るように配向するための第一及び第二磁性部品とを備えている。前記第一及び第二磁性部品は共通の磁性部品部分を備えていてもよい。
【００１２】
前記通路は、曲がって自身に戻るような外形を前記流れに対して呈してもよく、前記磁気回路部は、第一中心磁極片と、前記第一中心磁極片の周りに延びている第二磁極片とを備えている。例えば、前記外形は、Ｕ字型、平側面楕円形、楕円形、円形又は多角形であってよい。
【００１３】
前記センサは、前記磁気回路において磁束を生成するために配置された電磁コイルをさらに備えてもよい。前記センサは、前記コイルを通過すると共に磁気回路部と磁気的に結合している少なくとも一片の半硬質磁性材料をさらに備えていてもよい。
【００１４】
前記基体又は枠体は第一方向において第一及び第二端部の間を延びていてもよく、前記通路は前記第一方向と垂直である第二方向において前記基体又は枠体を横切っていてもよい。前記第一及び第二電極は、前記第一及び第二方向と垂直である第三方向に沿って一定の間隔で離間してもよい。前記センサは、第一及び第二電極の間に絶縁障壁をさらに備えてもよい。前記絶縁障壁は、前記流れの内部への中心突出部として提供されてもよい。
【００１５】
前記絶縁障壁は、前記第二方向において少なくとも所定の距離だけ延びていてもよい。前記所定の距離は、少なくとも５ｍｍ又は１０ｍｍであってよい。前記絶縁障壁は、前記基体又は枠体の挿入可能部の直径まで、又は、前記流管の長さ方向に沿った方向における前記基体又は枠体の前記挿入可能部の距離の長さまで延びていてもよい。
【００１６】
前記磁気回路部は、例えば絶縁塗装の手段によって、電気的に絶縁されていてもよい。
【００１７】
前記単一の開口は、１０ｍｍと１５ｍｍとの間の直径を有していてもよい。
【００１８】
前記センサは、前記センサを流体ハウジングに接続する第一及び第二補足部を備える接続部の第一部分を備えていてもよい。前記センサは、前記センサと流体ハウジングとを水密する第二補足合わせ面に組み合わせるための第一合わせ面を備えている。前記第一合わせ面は平らで環状の表面を備えていてもよい。圧縮性ワッシャやＯリングのようなシール部材は、前記第一及び第二合わせ面の間に挿入されてもよい。前記接続部はバヨネットコネクタであってもよい。前記接続部はねじこみコネクタであってもよい。前記接続部は、円筒形又は細い円錐形であってもよい。前記水密シールは、シール部を圧着(crimping)又は圧延(rolling)して形成されてもよい。前記水密シールは、埋込用樹脂又は粘着材によって形成されてもよい。前記接続部は、スナップフィットコネクタ又は他の構成のワンタイムフィットコネクタであってもよい。
【００１９】
前記磁気回路部及び電極は電気的に絶縁されていてもよい。前記電極はイオン透過性材料で覆われていてもよく、前記イオン透過性材料はそれ自身が絶縁性又は導電性を有していてもよい。
【００２０】
前記センサは、磁極及び電極の周りの絶縁性の箱を備えていてもよい。
【００２１】
前記センサは、前記流管の単一の開口において保持可能な記録器の中に組み込まれてよい。前記センサは、前記流管に前記記録器を取り付けるための、取り外し可能なホースを固定するタイプの保持具を備えてもよい。前記記録器は、複数の直径の流管に使用されてよく、前記流れ検出領域の中心位置で保持されている。前記磁気回路は、実質的に反対方向において前記流管（例えば、流体ハウジング）の２つの隣接する範囲で磁界を生成するために配置されてもよい。前記少なくとも第一及び第二電極は、プリント基板のような平坦基板上に形成されてもよい。前記電極は、銀の表面を陽極酸化処理することで形成されたＡｇ／ＡｇＣｌのような電気化学的な半電池であってもよい。前記磁気回路は、軟磁性のステンレススチールから製造された磁極片を備えてもよい。
【００２２】
前記センサは、前記磁界を生成するためのドライブコイルをさらに備えてもよい。前記センサは、前記ドライブコイルを通過する一又は二以上の残留磁気要素をさらに備えてもよい。
【００２３】
前記センサは、前記通路の内部又は隣接した位置で前記磁界を測定するために配置された磁界センサをさらに備えてもよい。
【００２４】
前記センサの活動部は、前記単一の開口を通過する前記流管に挿入可能であってもよい。前記活動部は、磁極片、コイル、電極、選択的には半硬質磁性材料を含んでいてもよい。前記単一の開口は、前記流管の上部側に配置されてもよい。
【００２５】
前記センサは、外部の磁界から少なくとも前記通路を遮蔽するために構成された磁気スクリーンをさらに備えてもよい。前記磁気スクリーンは、前記流管により提供され、または、前記流管の内部に組み込まれてもよい。少なくとも前記磁気回路の一部は、磁気スクリーンとして提供されてもよい。前記少なくとも磁気回路の一部は、外側磁極片であってもよい。前記磁気スクリーンは、欧州計量器規格仕様の強さの磁石が前記計測器に向けて配置された時に、飽和を回避するために十分な厚さの磁性材料を備えてもよい。前記電極は、平坦基板上に形成されてもよい。
【００２６】
前記センサは、電気的に絶縁されており中心磁極を含んでいる中心突出部を備えてもよい。前記中心突出部は、前記第一及び第二電極を含んでもよい。前記中心突出部は、前記流れ方向に沿って前記開口全体を横切って延びている。これは、周囲の水による前記電極の短絡を最小化することに役立つ。
【００２７】
前記基体又は枠体は、使用時において、前記イオン性流体と直接的に接触してもよく、少なくとも第一及び第二電極を除く導電性部材は前記水から電気的に絶縁されていてもよい。前記基体又は枠体は、好ましくは、外側表面に円滑な流体をもたらすように構成されている。
【００２８】
前記導電性流体は、イオン性流体であってよい。前記導電性流体は、水であってもよい。
【００２９】
本発明の第二の側面によれば、電磁流量センサと計測記録器とを備える部分組立品が提供される。前記電磁流量センサと前記計測記録器とは、単一ユニットを形成する。
【００３０】
前記磁気回路部と前記電極とは、前記計測記録器において一体的に形成されてもよい。
【００３１】
前記計測記録器は、前記流量センサからの信号を処理するために、前記流量センサと動作的に接続された電子モジュールを備えてもよい。前記電子モジュールは、前記流量センサが前記磁界を生成させるように構成されてもよい。前記計測記録器は、さらに表示器を備えてもよい。前記部分組立品は、バッテリ駆動式であってよい。
【００３２】
本発明の第三の側面によれば、流体ハウジング壁と前記流体ハウジング壁に設けられた流体ハウジング開口とを有する管状の流体ハウジングと、前記流体ハウジングの内部に配置されると共に水調整管壁と前記調整管壁に設けられた調整管開口とを有するオプション調整管と、センサ又はセンサを含む部分組立品とを備え、前記センサは、部分的に前記流体ハウジング開口を通過すると共に少なくとも部分的に前記調整管開口を通過するように、前記管状の水ハウジングに挿入されている電磁流量計が提供される。前記調節管は、前記センサの上り側と下り側とにそれぞれ配置された第一及び第二調整管を含んでいてもよい。
【００３３】
前記センサは、前記管状ハウジングに取り外し可能に挿入されてもよい。しかし、前記センサは、取り外せないように前記管状ハウジングに備え付けられてもよい。
【００３４】
前記管状ハウジングは、Ｔ字管の形態であってもよい。
【００３５】
前記管状ハウジングは、ＤＮ１５とＤＮ５０との間又はそれ以上のＤＮサイズを有していてもよい。前記管状ハウジングは、５／８と２インチの間又はそれ以上のパイプ呼び寸法を有していてもよい。
【００３６】
前記計測器は、全体流の流量計測器であってよい。前記計測器は、前記全体流が前記挿入部材を通過するように構成されてもよい。前記計測器は、前記全体流が前記挿入部材の部分間を通過するように構成されてもよい。
【００３７】
計測器は、前記計測器の一端から他端へ、そして、前記水へとつながる連続的な電気アース接続が前記メイン計測器体によって形成されるように構成されてもよい。
【００３８】
様々なサイズの水量計を作製する新たな方法は、種々の異なった流管に差し込まれる、典型的にはＤＮ１５からＤＮ５０の範囲を網羅する単一の記録器設計を使用することによって提供され得る。前記記録器は、全ての電極接続部と、磁界生成及び測定要素とを搭載した流れ挿入物を含んでいる。異なる流管のサイズに適応させるため、流管はそれら自体が流れ調整挿入部を含んでおり、流れ調整挿入部は、センサが高い正確性で広いターンダウンレンジを達成するための要求に流れが適合するのを確実にする。
【００３９】
本発明の第四の側面によれば、組み込まれた電極及び磁気要素を有する単一の記録器設計が種々の異なる流管の直径及び敷設長さの範囲に適合し、最小管径と最大管径との比率が３より大きい範囲を網羅している電磁流量計のモジュール式設計が提供される。
【００４０】
本発明の第五の側面によれば、全ての電極と磁気接続部とが単一の部分組立品に形成されており、かつ、前記流管の単一の開口を通過する全体流の磁気流量計が提供される。
【００４１】
本発明の第六の側面によれば、全ての前記電極と磁気接続部とが磁極及び電極の周りの絶縁箱を有する単一の部分組立品に形成されている挿入型磁気流量計が提供される。
【００４２】
前記流量計において、前記磁極と電極とは前記計測記録器の統合部として形成されてもよい。前記記録器は、前記流管の単一の開口で保持されてもよい。取り外し可能なホースを固定したタイプの保持具は、前記流管に前記記録器を取り付けるために使用されてもよい。固定された又は一時的な保持は、前記流管に前記記録器を取り付けるために使用されてもよい。同一の記録器は、前記流れ検出領域の中心位置を保持する一方で、前記複数の直径の流管に使用され得る。
【００４３】
前記電極は、プリント基板のような平坦基板上に形成されていてもよい。前記電極は、銀の表面を陽極酸化処理するか、または、他の方法で形成された他の最適な材料を使用することで形成されたＡｇ／ＡｇＣｌのような電気化学的半電池であってもよい。前記磁気回路磁極片は、軟磁性ステンレス鋼板から製造されていてもよい。前記磁気回路磁極片は、保護塗料を有する軟磁性非ステンレス鋼板から製造されていてもよい。前記磁界は、残留磁気要素とドライブコイルとを使用することで生成されてもよい。電極と磁石を有する前記部分組立品は、検出コイルのような、前記界を測定する手段を含んでいてもよい。
【００４４】
前記磁気回路は、実質的に反対方向において前記流管の２つの隣接範囲で磁界を生成してもよい。
【００４５】
本発明の第七の側面によれば、最大流量比率の１０倍程度を網羅する種々のサイズの流管で単一の密封記録器設計が使用され得るモジュール式低出力電磁水量計が提供される。モジュール式低出力電磁水量計は、このことを達成するために挿入型流量計構造物、平面電極、流れ調整部を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明の実施形態は、以下の添付図面を参照して例として述べられる。
【図１】図１は、流管に取り外し可能に挿入できると共に様々な直径の流管に適合できる一体型流量計測要素を有する流量計部分組立品を備える流量計組立品の分解斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、ＤＮ１５流管に挿入された流量計部分組立品の模式斜視側面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、ＤＮ１５流管に挿入された流量計部分組立品の模式斜視端面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、ＤＮ１５流管に挿入された流量計部分組立品の横断面図である。
【図２ｄ】図２ｄは、ＤＮ１５流管に挿入された流量計部分組立品の縦断面図である。
【図３ａ】図３ａは、ＤＮ２０流管に挿入された流量計部分組立品の模式斜視側面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、ＤＮ２０流管に挿入された流量計部分組立品の模式斜視端面図である。
【図３ｃ】図３ｃは、ＤＮ２０流管に挿入された流量計部分組立品の横断面図である。
【図３ｄ】図３ｄは、ＤＮ２０流管に挿入された流量計部分組立品の縦断面図である。
【図４】図４は、プリント基板、電極、磁気回路、検出コイル、補助のアース電極を備える流量計測要素の側面図である。
【図５】図５は、ＤＮ１５流管に挿入された流量計測要素の断面図であり、前記流管を流れる水流により生じる磁界ラインと誘導電界とを示している。
【図６ａ】図６ａは、ＤＮ１５流量調整器を有する流量計測要素の斜視図である。
【図６ｂ】図６ｂは、ＤＮ１５流量調整器を有する流量計測要素の側面図である。
【図７】図７は、ＤＮ２０流管における流量計測要素の端面図である。
【図８ａ】図８ａは、ＤＮ２０流量調整器を有する流量計測要素の斜視図である。
【図８ｂ】図８ｂは、ＤＮ２０流量調整器を有する流量計測要素の側面図である。
【図９】図９は、流量計測要素とＤＮ５０流量調整器との側面図である。
【図１０】図１０は、円形注入口からの外形変化と流量計測要素の中心位置とを示すＤＮ５０調整管の端面図である。
【図１１】図１１は、前記流管における流量計測要素の装着を示す図９におけるＡ−Ａ'線に沿ってＤＮ５０流管を通過する断面図である。
【図１２】図１２は、プリント基板電極と、磁気回路と、検出コイルと、補助のアース電極とを有する流管における挿入型流量計測要素の端面図であり、流管を通過する水の流れから生じる磁界ラインと誘導電解とを示している。
【図１３】図１３は、流管における挿入型流量検出器の側面図である。
【図１４】図１４は、流管内に取り外し可能に挿入することができる流量計測要素を収容すると共に様々な直径の流管に適合することができる挿入部材、を有する流量計部分組立品を備える別の流量計組立品の分解斜視図である。
【図１５ａ】図１５ａは、図１４で示された前記挿入部材の斜視図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、図１４で示された前記挿入部材の分解斜視図である。
【図１５ｃ】図１５ｃは、図１４で示された前記挿入部材の平面図である。
【図１５ｄ】図１５ｄは、図１４で示された前記挿入部材の側面図である。
【図１５ｅ】図１５ｅは、図１５ｄの前記Ｃ−Ｃ'線に沿って前記挿入部材を見た断面図である。
【図１５ｆ】図１５ｆは、図１４に示す前記挿入部材の正面図である。
【図１５ｇ】図１５ｇは、図１５ｆの前記Ｄ−Ｄ'線に沿って前記挿入部材を見た断面図である。
【図１６】図１６は、図１４中に示された前記流量計測要素内にある前記磁気回路によって生成された磁界と、水が流量計測要素を通過して流れる時に生成される電界とを示している。
【実施形態についての詳細な説明】
【００４７】
流量計組立品１
図１、２ａから２ｄを参照すると、本発明に係る第一流量計組立品１（ここでは、単に「流量計」という。）が示されている。
【００４８】
流量計組立品１は、バッテリ駆動式の電磁センサを使用することで、住宅用、商業用又は工業用で水量を計測するために使用され得る。特に、流量計組立品１は、正確に水量を測定するための広く認められた国際水準を満たすバッテリ駆動式の会計上の水量計として使用され得る。
【００４９】
流量計組立品１は、内側調整管７を有している略管状の流体ハウジング６に取り外し可能で挿入できる電磁流量センサを提供する流量計測要素５（ここでは、「流量計測要素」、「流量センサ」、又は単に「センサ」ともいう。）を備える一体型挿入部材４（又はプラグ）を有している記録器３を備える流量計部分組立品２（ここでは、単に「流量計ユニット」ともいう。）を含んでいる。前記流体は、水又は他の導電性流体であってもよい。
【００５０】
水ハウジング６は公称直径を２０ｍｍとすることができ、すなわち、それはＤＮ２０に適合する（または、ＮＰＳもしくはアメリカ標準サイズと同等もしくは一致する）。しかし、以下でより詳細に説明するが、異なるサイズの流量計を提供するために（言い換えれば、異なるサイズの管と共に使用され得る水量計を提供するために）、プラグ４は例えば、ＤＮ１５、ＤＮ５０などの異なるサイズの管状の水ハウジング６に挿入され得る。
【００５１】
流量計部分組立品２
−記録器３−
図１及び図２ａから図２ｄを参照すると、流量計部分組立品２は、プラスチック又は金属製の浅い円筒容器１２と浅い透明キャップ１３（ここにおいては「ウィンド−」という。）とを備える記録器３用のハウジング１１を含んでいる。ハウジング１１は、略７５ｍｍの直径ｄを有している。
【００５２】
記録器の容器１２は、下端１４及び上端１５（ここにおいては「天枠」ともいう。）と、下端１４及び上端１５の間に延びる側壁１６と、中心開口１８を有する底端壁１７とを有している。カラー１９は、開口１８と同軸であり、底端壁１７から垂れ下がっており、バヨネットコネクタのオス部を提供する内側突出ピン２０を内部に有している。垂れ下がっているＵ字型プラグ２２（又は挿入部材）は、開口１８に位置合わせされており、底端壁１７から垂れ下がっている。プラグ２２は、底面横断片２５によって接続されている第一及び第二の平行板２３、２４（又は側壁）を有しており、これにより第一及び第二開面２６、２７と、前記面２６、２７の間の通路２８を画定している。
【００５３】
図１及び図２ａから図２ｄを参照すると、流量計部分組立品２は、ドライブ電子モジュール２９（ここにおいて、単に「電子装置」ともいう。）と、ウィンドー１３の下で記録器の容器１２に位置する表示器３０とを含んでいる。ドライブ電子モジュール２９は、ドライブ電子部品（図示せず）とばねクリップで決まった場所に固定されているＡＡ電池３３とを支持している記録プリント基板３１（ＰＣＢ）を含んでいる。記録器の容器１２は、埋込用樹脂（図示せず）で満たされている。測定要素５は、記録ＰＣＢ３１の下側においてコネクタ３６に挿入できるように接続され、例えば埋込用樹脂化合物を使用することで密封される。
【００５４】
電子モジュール２９は、例えば、埋め込み、ガラス金属構造物、低水浸透性プラスチック、乾燥剤などの使用のような一般的な方法を使用することで乾燥環境に維持される。
【００５５】
−測定要素５−
図１及び図２ａから図２ｄを参照すると共に図４、５を参照すると、前記測定要素５は、挿入型電磁流量センサの形態をとっている。
【００５６】
測定要素５は、互いに対称的な配置、すなわち中心平面Ｐについて対称に面している第一及び第二平板長方形プレート状部４２、４３を含んでいる。それぞれの部材４２、４３は、第一及び第二端部５０、５１（下端及び上端）の間かつ第一及び第二端部５４、５５（前端及び後端）の間に延びており、第一の面４６（内面）と第二の面４８（外面）とを有している平面ＰＣＢ４４を備えている。下端５０及び上端５１の間の通路の２／３について、それぞれのＰＣＢ４４は、前端５４から後端５５へ向かうと共に後端５５に届かないように延びているスロット５８を有している。
【００５７】
それぞれのＰＣＢ４４は、その内側面４６の底部において第一、第二、第三の長方形電極６０、６１、６２を支持している。電極６０、６１、６２は、下端５０とスロット５８との間で所定の間隔で離間されている。第二電極６１は、第一及第三電極６０、６２の間に挟まれており、アース電極を提供している。
【００５８】
電極６０、６１、６２は、好ましくは、標準的なめっき処理及びエッチング処理を使用する回路基板４４の内側面４６に形成されている銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）半電池電極に陽極酸化処理される。電極６０、６１、６２はナフィオン又はその他の多孔性材料のようなイオン透過性塗料により保護されてよく、多孔性材料はグラファイトのように導電性であってよく、セラミックや多孔性プラスチックのように絶縁性であってもよい。それらもまた、グラファイト、導電性プラスチック又は不活性金属を含む導電性かつ不活性な材料から形成されてもよい。
【００５９】
例えば、流量計測性能を向上させるため、基準電極又はバイアス電極として機能するため、及び／又は、前記センサが水で満たされているもしくはいない時を探知するために、複数の電極が使用され得る。前記された実施形態においては、単一のアース電極６１が使用されており、それは、電極入力のために電子装置をバイアスするために用いられ、それにより、それらは、受け入れ可能な共通モード入力レンジの範囲内となる。
【００６０】
それぞれのＰＣＢ４４は、その内面４６の底部において、磁界Ｂを測定するために使用される検出コイル６６を支持している。検出コイル６６は、導電性トラック７０を経由したセンサＰＣＢ４４の上端５１に位置する一セットのコネクタ６８に接続されている一又は複数のループを備えていてもよい。
【００６１】
それぞれのＰＣＢ４４は、それぞれ電気的に絶縁した磁極片７２をその外面４８の底部で支持している。磁極片７２は、磁極片７２が誘導起電力をショートしないように、例えば絶縁材料（図示せず）と共に磁極片７２をペインティング、コーティングもしくは密封することにより、または、周囲のプラスチック部が磁極片７２と離れるように磁極片７２を配置することにより、もしくは、磁極片７２が誘導起電力をショートしないようにそれらを水流から十分離して維持することにより絶縁されている。使用時においては、電気的に絶縁した磁極片７２は湿めっている。それぞれの磁極片７２はシートの形状になっており、例えば、４３０ＦＲのような高透過性の電磁ステンレススチールのような軟磁材料の細長片、断片、ブロック、棒状になっており、上端５１に向かうＰＣＢ４４の下端５０から延びている。磁極片７２がスロット５８に到達するとき、それは狭いウイング７４（又は柵）を形成するために外側に曲がる。
【００６２】
ウイング７４の上面７６は、例えば、一又は複数のシート（例えば、細長片）又は残留磁性材料からなる断片７８を支持している。残留磁性材料は、Vacuumschmelze SENSORVAC(登録商標)、日立のZMG423又はMagneDur20-4のような半硬質磁性材料である。一又は複数の残留磁性材料７８は、ドライブコイル７９を通過すると共に、２つのＰＣＢ４４と磁極片７２とを架橋する。
【００６３】
磁極片７２は、好ましくは透過性ステンレススチールから作られるが、他の好的な軟磁性材料が使用されてもよい。この構成は、耐圧流管壁に磁束を通過させる必要性を回避することができる。これは、所定の磁気駆動力あたりの、水を横切る磁界の生成効率の向上を促進することができる。このことは、所定の流量検知性能あたりの低電力消費を可能にすることができる。これは、流管壁を構成するのに幅広い様々な材料を使用するのを可能にすることもできる。
【００６４】
磁界は、電力消費を減少させ又は最小化させるのを促進してバッテリ３３を使用してセンサに電源を供給することを可能にするために、好ましくは１Ｈｚのような低周波数で作動する残留磁気要素７８を使用することで生成される。
【００６５】
磁極片７２は、測定器挿入部に取り付けられるか、又は、流管６内にインサート成形されてもよい。
【００６６】
管状の水ハウジング６
図１及び図２ａから図２ｄを参照すると、管状の水ハウジング６は、第一開端８３及び第二開端８４の間に延びる管壁８２を備えており、管状空間８５を提供している。ハウジング６は、短い環状のカラー８７を備える第一及び第二端部８３、８４の間における中央に配置された開口８６を備えており、カラー８７は、管壁８２から立ち上がっており、バヨネットコネクタ２１のメス部を供給しているカラー８７の両側でカラー８７の外壁にくぼんで形成された一対のＬ字状スロット８８を有している。
【００６７】
流量計部分組立品２と管状の水ハウジング６とは、バヨネットコネクタ２１で接続されている。Ｏリングのようなシール部材８９は、カラー８７内部の環状棚９０に位置しており、水密シールを提供して水がハウジング６から漏れ出ることを妨げる又は防ぐことに役立つ。
【００６８】
管状のハウジング６は、金属やプラスチックを含む幅広い様々な材料を組み立てて製造されてもよい。金属は、青銅、黄銅のような非鉄、延性鉄のような磁性材料であってよく、腐食を防止するためのエポキシ樹脂や粉末塗料のような好適な防水塗料で表面を覆われていてもよい。管状のハウジング６は、管状磁性シールド（図示せず）の中に配置されていてもよい。シールド（図示せず）は、軟鋼又は他の適切な材料から形成されていてもよい。シールド（図示せず）は、例えば、表面外観及び／又は電気的絶縁のために、プラスチック塗料（図示せず）を有していてもよい。
【００６９】
−調整管７−
図１、図２ａから図２ｄ並びに図６ａ及び６ｂを参照すると、調整管７は、第一及び第二開端９２、９３の間を延びていると共に内壁面及び外壁面９４、９５を有している管壁９１を備えている。内壁面９４は、流路９６を提供している。典型的には２から３の要因によってセンサを通過する水の速さを速くするために、前記通路９６の外形(profile)は、一般的に管７の第一端部９２から中央部９７に向かって狭くなっており、それゆえ、所定の流量のために、電極の間で生成した信号を増加させることになる。縦断面外形における通路９６の外形は、流量計測要素の形状に合致するために円形又は楕円形から長方形に変化することもできる。
【００７０】
管７の中央部９７において、管壁９１は、長さ方向に位置づけられたスロット９８を含んでいる。スロット９８は、プラグ２２を受け入れることができるような外形を有していると共に直径に形成されている。それゆえ、流路９６に流量計測要素５を挿入できる寸法に形成されかつ外形を有している。管壁９１は、プラグ２２の末端が管７に戻ることを可能にするために、管７の反対側にある別のスロット９９を含んでいてもよい。
【００７１】
異なる計測器サイズ
単一の挿入要素４は、様々なサイズの流管、すなわち、様々なサイズの水ハウジングサイズの所定範囲で使用され得る。
【００７２】
図２ａから図２ｄ、及び図５を特に参照すると、ハウジング６が最小サイズであるために、このＤＮ１５の場合において、センサ要素４は流管の寸法よりもわずかにサイズが大きい。これは、センサ４が対称的に位置するように、ハウジング６の外側で膨張部１００（図２ｄに最もよく示されている）によって収容される。
【００７３】
図６ａから図６ｂを参照すると、計測器を通過する水の経路のみが検知要素４を通過しており、流量調整プラスチック挿入部材７は、回復不能なヘッドロスを最小にするために、流体の上り及び下りの流れを加速又は減速させるように使用されている。
【００７４】
図３ａから図３ｄ及び図７を参照すると、ＤＮ２０計測器は類似するパターンに従っている。しかし、この場合において、検知要素４は流管の底面と正確に適合している。この場合において、ハウジング６'はＤＮ２０との接続に適するようなサイズとされている。
【００７５】
図８ａ、８ｂを参照すると、流量調整プラスチック部材７'は、円形領域から流れが加速される長方形領域へと向かい再び円形領域へと戻る遷移を制御する。
【００７６】
ＤＮ１５とＤＮ２０との両方の計測器において、長方形断面の調整管７、７''は、流れ外形からほぼ完全に独立した検知性、効率のよい磁界生成、アスペクト比に基づく大信号の生成、円形状の通路に比較して流速が２倍から３倍程度加速されることによる大信号の生成を提供することができる。
【００７７】
より大きいサイズの計測器は、例えばＤＮ５０計測器における全ての流量が挿入型流量センサの小開口を通過するのが不可能であるため、異なるアプローチを要求する。
【００７８】
図９、１０、１１を参照すると、これが達成されるであろう構成が示されている。流れ外形効果が正確さに関する最小限の効果を有するように、曲部や弁部のような開口の狭い流れ領域において挿入型要素４の開口が中心を維持するように流れ調整要素が配置されている。流れ調整部７''は、これらのより大きなサイズにおいて優れた流れ外形耐性を維持するように構成されている。もし、磁界を生成するために必要な電力が小径の計測器と同程度である一方で、流れ調整要素がより小さいサイズの計測器と同じ加速度を提供するように構成されているのであれば、より大きい計測器の信号対ノイズの比は、より小さいサイズの計測器と同等であるべきである。
【００７９】
第二流量計測要素１０４
図１２及び１３を参照すると、第二計測要素１０４が示されている。第二流量計測要素１０４は、前述した第一計測要素５（図１）と類似しており、前述した流量計組立品１（図１）において計測要素として使用され得る。
【００８０】
第二流量計測要素１０４は、第一及び第二ＰＣＢ１４４が中心要素を挟み込む点において異なっており、例えば、第一及び第二の対向面１７４、１７５を有する軟磁性材料１７２からなる細長片の形式の点で異なっている。
【００８１】
それぞれの回路基板１４４は、水がセンサを通って流れる時に引き起こされる差動信号を測定する少なくとも２つの電極１６０、１６１、１６２を有する。大部分の共通する構成においては、流れに伴う誘導電界Ｅの方向がセンサ１０４の両側において反対なので、電極１６０、１６１、１６２は反平行(anti-parallel)の構成で接続されている。このことは、外部の界を均一にすることに関する平衡システムを創造する。
【００８２】
磁気回路は、軟磁性材料１７３の電気的に絶縁された略長方形の外壁と、２つの回路基板１４４の間に挟み込まれた中心平面磁極片１７２とを構成している。これらの部分は、好ましくは、透過性ステンレススチールであり、ＰＴＦＥ、粉末塗装、エポキシ樹脂、塗料、ニス又はポリマーのような絶縁材料で被覆される。
【００８３】
磁界生成要素１７８は、外箱１７３と中心要素１７２との間に位置している。一又は複数の残留要素１７８は、細長片、棒状又は好適な幾何学形状の他形状にすることができ、コイル１７９を通過している。
【００８４】
流れ調整要素は、導電性流管、例えば、導電性の水ハウジングが使用されている箇所又は水を通る追加経路を通って電極の信号がショートするのを回避するために、絶縁性でなければならず、かつ、外側の磁気回路部１７３と密に合わさっていなければならない。流れ調整要素は、回路基板１４４の側面周囲の信号がショートするのを回避するために、中心磁気要素１７２に沿った追加の絶縁平面を必要とする。
【００８５】
挿入要素には、複数の測定電極１６０、１６１、１６２が存在する。もし絶縁体と調整要素との軸上長さが十分長いのであるならば、または、電子装置に入力された追加の異なる電極にそれらが単純に接続されてもよいのであれば、２つのＰＣＢ１４４において電極１６０、１６１、１６２は幾何学的形状に従ってそれぞれ反平行で直列に接続され得る。この後者の配置は、流れ外形耐性センサを組み込むソフトウェアに組み合わされた複数セットの配置された電極からの信号の任意の組み合わせを可能にすることによって、流れ外形の深刻なむらに対処するための手段を提供する。
【００８６】
回路基板１４４における電極１６０、１６１、１６２の正確な位置は、流量に対する検知性の変動を最小化するために、管状の流れに対する層状の流れの設計応答を調整するために変更されてもよい。
【００８７】
第二計測要素１０４は、外部の磁界への改良ノイズ耐性を提供することができる。もし、外界へのノイズ耐性が法律（例えば、欧州計量器規制）、管理権者、製造者、公共事業会社、または、その他の関連会社によって要求されているならば、追加的な外部磁力障壁（図示せず）は省略され得る。これは、外箱１７３が磁界障壁として提供され得るためである。
【００８８】
流量計組立品２０１
図１４を参照すると、本発明に係る第二流量計組立品２０１（ここにおいては、単に「流量計」という。）が示されている。
【００８９】
第二流量計組立品２０１は、内側調整管（図示せず）を有する略管状の水ハウジング２０６に取り外し可能に挿入できるように電磁流量センサを提供する流量計測要素２０５（ここにおいては、「流量計測要素」、「流量センサ」又は単に「センサ」ともいう。）を備える一体型挿入部材２０４（又はプラグ）を有する記録器２０３を備える流量計部分組立品２０２を含んでいる。
【００９０】
第二流量計組立品２０１は、第一流量計組立品１（図１）と類似している。第二流量計組立品２０１は、主に流量計測要素２０５の構成において異なっている。
【００９１】
流量計組立部品２０２
−記録器２０３−
図１４を参照すると、記録器２０３は前述した記録器３（図１）に類似している。記録器２０３は、金属円筒容器２１２と周囲ウィンドーシール２０８に提供される平坦透明ウィンドー２１３とを有するハウジングを含んでいる。ハウジング２１１は、略７５ｍｍの直径ｄを有している。
【００９２】
ハウジング２１１は、前述したものと実質的に同一又は類似しているドライブ電子装置２２９及び表示器２３０を含んでおり、ここにおいては再度詳細な説明はしないことにする。
【００９３】
−挿入部材２０４と計測要素２０５−
先に述べたように、第二流量計組立品２０１は、第一流量計組立品１（図１）と主に流量計測要素２０５の構成において異なっている。
【００９４】
第一流量計組立品１（図１）において、第一流量計測要素５（図１）は、垂直な配向の長方形外形を水流に与えるセンサ部４２、４３（図１）の間のチャネルを画定する平板長方形センサ部４２、４３（図１）を備えている。
【００９５】
第二流量計測要素５（図１２）は、垂直な配向の長方形外形を水流に与える２つのチャネルを備えている。それゆえ、それぞれ半分は、離間した長方形電池として考えられ得る。電子装置は、それぞれ半分を別々に扱うことができ、あるいは、電極を共に直列につなげることができる。
【００９６】
第二流量計組立品２０１において、第三流量計測要素２０５は水流をＵ字型外形にするチャネルを画定し、ここではより詳細に説明する。
【００９７】
図１５ａから図１５ｇを参照すると、挿入部材２０４は、略円筒形状であって垂直面（図示せず）中心に対称である基体２４１を備えている。挿入基体２４１は、第一及び第二端部２４２、２４３（ここにおいては、それぞれ基体の「下部」及び「上部」という。）と挿入部材の下部２４２及び上部２４３の間に延びている外壁２４４とを有している。
【００９８】
挿入部材２０４は、内部床２４７によって割り当てられた下部及び上部２４５、２４６を備えている。
【００９９】
挿入基体２０４の下方基部２４５は、第一及び第二平面側壁部２４９、２５０と湾曲した底壁部２５１とを備える略Ｕ字形壁２４８を備えている。壁２４８は、第一及び第二端部２５３、２５４（ここにおいては、それぞれ「前部」及び「後部」という。）の間に延びている。壁２４８は、空洞２５２（ここにおいては、「流路」又は単に「通路」という。）を画定している。下方基部２４５は、前部２４７と底部２４４との間で経路の略半分に延びている前側カーテン状壁２５５を含んでいる。
【０１００】
Ｕ字型壁２４８とカーテン状壁２５５とは、逆半円のウィンドー外形を有する第一及び第二開口２５６、２５７を画定している。カーテン状壁２５５があることで、第一開口２５６は第二開口２５７よりも少ない。
【０１０１】
側部略平坦の楕円状に形成されてビスケットカッター状の枠状部材２５８（ここにおいて、「形成部」ともいう。）は、空洞２５２を通ってカーテン状壁２５５の内側面２５９から突出している。枠状部材２５８の上部２６０において、枠状部材２５８は、棚２６４を有する広い上方チャネル２６３と底部２６６を有する狭い下方チャネル２６５とを形成する２セットの垂直壁２６１、２６２で落下しており、これにより、１つのＵ字型下方チャネル部２６７と、上方に位置する略三角型の２つのチャネル部２６８とを形成している。
【０１０２】
枠状部材２５８（すなわち、壁部２６１、２６２、棚２６４、底部２６６）の落下部は、絶縁障壁を提供する中心突出部を形成する。枠状部材２５８の底部は、空洞２５２の底部２６９に近接している壁部２５５の底端より下方に落下している。
【０１０３】
略環状の空間２７０は、体壁２４８の内側と枠状部材２５８の外側との間で画定されている。
【０１０４】
挿入基体２０４の上方基部２４６は、下方と上方との環状壁部２７２、２７３に分割された環状壁２７１を含んでいる。下方壁部２７２は、上方壁部２７３より小さい内径及び外径を有しており、これにより壁部２７１の内側段部２７４と外側段部２７５とを画定している。下方壁部２７２は、放射状で外側に向かって突出していると共にその底端に沿った下方壁部２６２の外側周りに延びている環状リブ２７６を含んでいる。外側段部２７５とリブ２７６とは、Ｏリングを取り付けることができる環状溝２７７を画定している。上方環状壁部２７３は、傾斜した上端２８０と平坦な下端２８１とを有する放射状外側突出リップ２７９を備えており、これにより、有刺状外形を画定している。
【０１０５】
図１４、図１５ａから図１５ｇを参照すると、計測要素２０５は挿入部材２０４の基体２４１の内部、特に枠状部材２５８の周りで組み立てられる。
【０１０６】
挿入部材２０４は、例えば、軟磁性材料２９２からなるシート状、棒状、または、その他の好適な幾何学的形状の部材である中心要素と、例えば、シート状、棒状、または、その他の幾何学的形状の部材である残留磁性材料２９３からなる第一及び第二要素とを含む磁気回路２９１を含んでおり、磁気回路２９１は、電磁コイル２９４と、略Ｕ字型部２９６及びカバー部２９７を備えている２片の磁性材料ループ２９５（又はヨーク）とを通過して延びている。磁極片２９２は、軟磁性材料を備えている。中心要素２９２は、中心磁極を提供している。
【０１０７】
磁極片２９２は、磁極片２９２を電気的に絶縁している２つのＰＣＢ２４４の間に挟まれ得る。
【０１０８】
挿入部材２０４は、第一及び第二電極２９８と第一及び第二電極接続ロッド２９９とを備える電界測定器もまた含んでいる。接続ロッド２９９とコイル接続ワイヤ３００とは、フレキシコネクタ３０１に接続されている。電極２９８と電極接続ロッドとは、好ましくはグラファイトを備えている。
【０１０９】
電極２９８は、それぞれの三角形状チャネル部２６８に配置された略三角柱状に形成されている。電極２９８は、例えば、細長片、棒状、ロッドなどのような他の形状であってもよい。接続ロッド２９９は、分割床２４７においてそれぞれ穴部（図示せず）を通っており、それぞれの電極２９８においてめくら穴に組み合っている。
【０１１０】
磁極片２９２は下方内側枠状チャネル２６５に配置されており、コイル２９４は上方内側枠状チャネル２６３に配置されている。２片の磁性材料ループ２９５は、外側枠状空間２７０に位置している。挿入部材２０４は、埋込用樹脂材料３０２で満たされていてもよい。
【０１１１】
図１６を参照すると、この配置において、磁界Ｂは磁極片２９２から磁性材料ループ２９５に向かって横向き及び放射状下方に通過している。空間を満たす磁界を通過する水流は、電極２９８により検知される電界の生成を引き起こす。
【０１１２】
変更
前述した実施形態に様々な変更がなされてもよいことが認識されるであろう。このような変更は、デザイン、電磁流量計及びその構成部材の製造及び使用において同等なもの又は公知の他の特徴を伴ってもよく、ここにおいて既に描写された特徴に代えて又は追加されて使用されてもよい。１つの実施形態における特徴は、他の実施形態における特徴によって置換又は補強されてもよい。
【０１１３】
取り付け
流量計部分組立品は、バヨネットコネクタを使用するハウジングに取り外し可能に取り付けられる必要がない。ディタッチャブルコネクタ用の他の形式、例えば、ホース管接続用に使用される形式に類似するもの、が使用され得る。その上、流量計部分組立品は取り外しできないように取り付けられ得る。
【０１１４】
流れ調整
流れ調整要素を異なる幾何学的形状にすることは可能であり、特に、より大きいサイズにすることは可能である。より大きい計測器の典型的な敷設長さは、上り又は下りの状態に関わらず挿入要素それ自体が同じ流速を知覚するように、流れ外形を処理するための広い空間を提供する。
【０１１５】
電極
複数の寸法の電極が挿入要素において使用され得る。これらは、それぞれ幾何学的形状に従って平行に接続されてもよいし、または、それらは単に電子装置に入力される追加の電極に接続されてもよい。この後者の構成は、流れ外形耐性センサを組み込むためのソフトウェアに組み合わされるべき複数セットの配置された電極からの信号の任意の組み合わせを可能にすることによって、流れ外形の深刻なむらに対処する手段を提供する。他の一般的に使用される電極材料が本発明の特徴とは独立して使用されてもよい。
【０１１６】
磁石
磁界は、残留要素、従来のソレノイド、又は他の双安定型もしくは回転式の磁気要素を使用することで生成され得る。計測器の動作モード（「界」対「時間」）は本発明の中心的な特徴とは独立して様々であってよい。
【０１１７】
材料
軟磁性部材（例えば、磁極片）は、９ＣＲ（Vacuumschmelze GmbH & Co.KG,Germanyから入手可能）、クロム合金核１２ＦＭなどのような、電気スチール、ソフトフェライト、磁性ステンレススチールから製造されてもよい。軟磁性部材は、それらが保護塗料を有するか又はさび若しくは他の腐食を回避する方法を採用するという条件で、ＣｏＦｅのような、非ステンレススチール又は他の腐食材料から製造され得る。
【０１１８】
半硬質材料（すなわち、残留要素）は、ＳＥＮＳＯＲＶＡＣ（登録商標）（Vacuumschmelze GmbH & Co.KG,Germanyから入手可能）などを備えてもよい。
【０１１９】
電極は、グラファイト、プラチナ、金、銀／塩化銀、導電性プラスチック、ステンレススチールなどから製造されてもよい。
【０１２０】
絶縁体は、ＰＰＳ、ＡＢＳ又はアクリル、ガラス、エポキシ樹脂、塗料、ニス、酸化物、又は粉末塗料（例えばポリエステル）のようなプラスチックから形成されてもよい。
【０１２１】
センサの一部は、（非磁性の）黄銅又は３１６Ｌステンレス、粉体塗装済の鋳造物又は延性鉄、及び／又は１２ＦＭ（Ｕｇｉｔｅｃｈから入手できるもの）のような（磁性の）磁性ステンレスから製造されてもよい。ＰＰＳ、ポリアミド、ポリプロピレンを含む親水性ポリマーは、湿性の電気的かつ磁性的に不活性な部材用に使用されてもよい。
【０１２２】
磁性ステンレススチールは、水アース及び磁気スクリーンの両方として、並びに内極の／外極の幾何学形状において外側磁極片として作動することができる。アースは、共通形態の電気的干渉に対する耐性を提供するための電極に接続された計測器及び／又は電気的参照点にわたる電気保全アース接続であってよい。
【０１２３】
計測器は、イオン性流体のような電解溶液の他の形式の流量を測定することに使用され得る。
【０１２４】
特許請求の範囲は、本願において特に特徴の組み合わせが明確に述べられているが、それがいくつかの請求項において現在主張されたものとして同じ発明に関連するかどうかにかかわらず、さらに、それが本発明を行うものであるとしていくつかの同じ技術的課題の全てを軽減するかどうかにかかわらず、ここにおいて明確に又は暗に開示された新規特徴や新規特徴の組み合わせ又はこれらの一般論を含む本発明の開示の範囲であると理解されるべきである。出願人は、この結果、新たな特許請求の範囲が本願又は本願から分割されたさらなる出願が係属している間、このような特徴及び／又はこのような特徴の組み合わせに明確に述べられてもよいという選択を与える。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【図１５ｅ】
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【図１５ｆ】
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【図１５ｇ】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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