(57)【要約】【課題】  被測定対象物を流す測定管に取り付ける、磁界発生用のコイルユニットを調整可能とする物電磁流量計の提供である。【解決手段】  実施形態の電磁流量計は被測定対象物が流れる測定管と、前記測定管の径方向外側に設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第１のコイルと、前記第１のコイルとは対をなすように、前記測定管の周方向に設けられ、前記測定管内に前記磁界を発生させる第２のコイルと、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの内周側に、前記測定管の径方向に挿入されているコア部材と、前記被測定対象物が、前記磁界を横切るときに発生する誘導起電力を検出する電極部と、を具備し、前記第１のコイルの内周および前記第２のコイルの内周と前記コア部材の外径とは、複数の前記コア部材が前記第１のコイルの内周および前記第２のコイルの内周に挿入可能な形状を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象物が流れる測定管と、
前記測定管の径方向外側に設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第１のコイルと、
前記第１のコイルとは対をなすように、前記測定管の径方向外側に設けられ、前記測定管内に前記磁界を発生させる第２のコイルと、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの内周側に、前記測定管の径方向に挿入されているコア部材と、
前記測定管内に設けられ、前記被測定対象物が、前記測定管内を流れるときに発生する誘導起電力を検出する電極部と、
を具備し、
前記第１のコイルの内周および前記第２のコイルの内周と前記コア部材の外径とは、複数の前記コア部材が前記第１のコイルの内周および前記第２のコイルの内周に挿入可能な形状を有する電磁流量計。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記測定管の周方向に隣接して設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第３のコイルと、
前記第２のコイルと前記測定管の周方向に隣接し、前記第３のコイルと対をなすように設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第４のコイルと、
をさらに備え、
前記第３のコイルの内周および前記第４のコイルの内周と前記コア部材の外径とは、複数の前記コア部材が前記第３のコイルの内周および前記第４のコイルの内周に挿入可能な形状を有する請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記測定管の軸方向に隣接して設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第５のコイルと、
前記第２のコイルと前記測定管の軸方向に隣接し、前記第５のコイルと対をなすように設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第６のコイルと、
をさらに備え、
前記第５のコイルの内周および前記第６のコイルの内周と前記コア部材の外径とは、複数の前記コア部材が前記第５のコイルの内周および前記第６のコイルの内周に挿入可能な形状を有する請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項４】
前記第１のコイルの内周に挿入される前記コア部材の本数及び、
前記第２のコイルの内周に挿入される前記コア部材の本数は、その他の各コイルの内周に挿入される前記コア部材の本数と異なる請求項２または請求項３に記載の電磁流量計。
【請求項５】
前記測定管の径方向外側に前記測定管と、各コイルと、前記コア部材と、を覆う磁性体の被覆部材を更に備えた請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電磁流量計。
【請求項６】
前記測定管の内部に形成される磁界の分布に応じて、各コイルに流す励磁電流の電流値を調整する調整機構を更に備える、請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の電磁流量計。
【請求項７】
前記調整機構は、前記電極部で検出した誘導起電力から算出した測定値と、前記測定管に流した被測定対象物の実際の流量との差異に応じて、各コイルに流す励磁電流の電流値を調整する請求項６に記載の電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電磁流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁流量計は、磁界の中を導電性の流体が流れた時に流速に応じた誘導起電力が発生することを利用した流量計である。この磁界を発生させるために永久磁石や励磁コイルを用いており、一般的には、非磁性体材料からなる測定管（検出器）の外部に対向させて励磁コイルを設けて、励磁コイルに電流（以下、励磁電流と称す）を流すことで測定管の内部に磁界を発生させている。
【０００３】
電磁流量計においては、様々な口径の測定管があり、口径ごとにコイルの大きさ、形状をかえる必要があるため、多種のコイルを準備する必要がある。また、大口径の電磁流量計に適用するための大型コイルは、測定管内における磁界の分布の調整が困難である、という課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８１０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、被測定対象物を流す測定管に取り付ける、磁界発生用のコイルからなるコイルユニットを少ない種類の部品で形成可能とする電磁流量計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、実施形態の電磁流量計は被測定対象物が流れる測定管と、前記測定管の径方向外側に設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第１のコイルと、前記第１のコイルとは対をなすように、前記測定管の周方向に設けられ、前記測定管内に磁界を発生させる第２のコイルと、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの内周側に、前記測定管の径方向に挿入されているコア部材と、前記測定管内に設けられ、前記被測定対象物が前記測定管内を流れるときに発生する誘導起電力を検出する電極部と、を具備し、前記第１のコイルの内周および前記第２のコイルの内周と前記コア部材の外径とは、複数の前記コア部材が前記第１のコイルの内周および前記第２のコイルの内周に挿入可能な形状を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態である電磁流量計の斜視図。
【図２】図１における電磁流量計の検出器のＡ−Ａに沿った断面図。
【図３】図２における電磁流量計の検出器のＢ−Ｂに沿った断面図。
【図４】図３における電磁流量計のコイルユニットのＣ−Ｃにおける断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態である電磁流量計の検出器の断面図。
【図６】図５における電磁流量計の検出器のＤ-Ｄにおける断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態である電磁流量計の検出器の断面図。
【図８】図７における電磁流量計の検出器のＥ−Ｅにおける断面図。
【図９】本発明の第４の実施形態である電磁流量計の検出器の断面図。
【図１０】図９における電磁流量計の検出器のＦ−Ｆにおける断面図。
【図１１】本発明の第５の実施形態である電磁流量計の検出器の断面図。
【図１２】図１１における電磁流量計の検出器のＧ−Ｇにおける断面図。
【図１３】本発明の第６の実施形態である電磁流量計の検出器の断面図。
【図１４】本発明の第７の実施形態である電磁流量計の配管の図。
【図１５】本発明の第７の実施形態である電磁流量計の調整機構の図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、電磁流量計の実施形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の電磁流量計の斜視図である。電磁流量計１は測定管内を導電性の被測定対象物が流れた際に発生する誘導起電力を検出する検出器２と、検出した誘導起電力の信号を流量値に変換する変換器３とを備えており、連結部１３にて連結されている。この電磁流量計１は、例えば、常時励磁方式（交流励磁方式）の電磁流量計として構成されうる。
【００１０】
検出器２は、内部に流路７ａが設けられた管体７と、流路７ａを流れる被測定流体の流量を検出する検出部１４とを有する。管体７は、測定管４、フランジ５、ライニング６、ケース２０を有する。
【００１１】
変換器３は筐体１０と表示装置１２を備える。表示装置１２の表示画面１２ａはパネル１１で覆われている。変換器３は検出器２にて検出された誘導起電力の大きさから、測定管４の流路７ａを流れる被測定対象物の流量に変換する。変換された流量の値は変換器３の表示部１２に表示される。
【００１２】
連結部１３は検出器２と変換器３とを連結している。この連結部１３の内部は検出器２と変換器３とを電気的に接続する配線等が設けられている。前記配線等は検出器２において検出された誘導起電力を変換器３へ伝送する。また、前記配線等は検出器２に配置されている、後述のコイルユニット８に流す励磁電流を、電磁流量計１の外部から変換器３を介して、検出器２へ伝送する。
【００１３】
フランジ５は、測定管４の上流側および下流側の端部に設けられる。フランジ５は検出器２と上流側および下流側の配管（図示せず）とを接合する接合部である。フランジ５は検出器２の上流側、下流側双方にそれぞれに接合面５ａを有し、接合面５ａの表面には複数の孔５ｂを有している。フランジ５は接合面５ａと、被測定対象物が流れる上流および下流の各々の配管の接合面とを重ね合わせて接合される。その際、複数の孔５ｂと別の管体の接合面に存在する孔とを重ね合わせ、接続用のボルトおよびナット等にて接合させる。
【００１４】
ライニング６は、測定管４の内面４ｂに設けられている。ライニング６は測定管４の内部を覆う絶縁物である。管体７の測定管４内部にライニング６を施すことで被測定対象物が流れる流路７ａを形成している。ライニング６は測定管４の被測定対象物に対する耐薬品性、耐熱性、耐付着性等を図る。また、ライニング６は磁界と被測定対象物により発生した誘導起電力の測定管４への流出を防止する。ライニング６は例えばフッ素樹脂等により構成されうる。
【００１５】
図２は図１の第１の実施形態の電磁流量計の検出器２のＡ−Ａについての断面図である。即ち、図２は被測定対象物の流れる方向に対して平行な平面における断面図である。また、図２は検出器２の両端にあるフランジ５の間の部分について図示したものであり、フランジ５は図示していない。さらに、図３は図２の電磁流量計の検出器２のＢ−Ｂについての断面図であり、ケース２０（図示せず）の内部の断面図である。即ち、図３は被測定対象物の流れる方向に対して直交する平面における断面図である。
【００１６】
ケース２０は周壁部１５および周壁部１６から構成されている。ケース２０は連結部１３を介して後述の変換器３と連結している。ケース２０は測定管４の径方向外側に配置された後述のコイルユニット８を覆う周壁部であり、測定管４に溶接されている。
【００１７】
検出部１４は、一対のコイルユニット８，８と被測定対象物に接液する一対の電極部９，９（図２では一つだけが図示されている。）とを有する。一対のコイルユニット８，８は、測定管４の内部の流路７ａに一定の磁界を発生する。一対の電極部９，９は、流路７ａを流れる被測定対象物が磁界を通過することで発生する誘導起電力を検出する。
【００１８】
軸心Ａｘは検出器２の測定管４の軸心である。また、被測定対象物は測定管４の流路７ａを軸心Ａｘと同一方向（ｘ軸方向＝測定管４の軸方向）に流れる。測定管４は第１の面である外面４ａと、第２の面である内面４ｂとを有する。外面４ａにはベース部材１７が設けられている。ベース部材１７にはコイルユニット８が設けられている。コイルユニット８のベース部材１７と反対側には外側部材１９が設けられている。これら、ベース部材１７、コイルユニット８、外側部材１９を覆うように外面４ａにケース２０が設けられている。このケース２０は溶接などにより固定されている。フランジ５は測定管４の外面４ａに設けられている。また、一対の電極部９，９およびライニング６は測定管４の内面４ｂに設けられている。一対の電極部９，９を結ぶ線は測定管４の軸心の軸心Ａｘと略直交している。
【００１９】
ライニング６は筒部６ａ（図２参照）とフレア部６ｂ（図１参照）とを有する。筒部６ａは測定管４の内面４ｂを覆っており、被測定対象物から、内面４ｂを保護している。フレア部６ｂは端面６ｃを有している。端面６ｃは測定管の外面を構成している。フレア部６ｂはフランジ５の端面５ａ（図１参照）と接触しており、被測定対象物から端面５ａを保護している。
【００２０】
ベース部材１７は測定管４を介して互いに対向配置された第１のベース部材１７Ａと第２のベース部材１７Ｂとを有する。即ち、第１のベース部材１７Ａと第２のベース部材１７Ｂとは、測定管の軸心Ａｘを間に挟んで両側にそれぞれ設けられている。ベース部材１７は磁性材料によって構成されている。ベース部材１７は溶接等により測定管４の外面４ａに固定されている。ベース部材１７Ａおよびベース部材１７Ｂにはそれぞれ、コア部材２１を有する。コア部材２１はベース部材１７から測定管４の径方向外側に向かって固定されている。コア部材２１は溶接等によりベース部材１７に固定されている。このコア部材２１はコイルユニット８のコア部材である。
【００２１】
コイルユニット８は例えば円筒型のコイル８ａを有する。コイル８ａの内周は、コア部材２１を２本以上収容することが可能である。コイルユニット８はベース部材１７Ａ、ベース部材１７Ｂに取り付けられており、コイル８ａの筒内に前記コア部材２１を２本以上挿入することができる。
【００２２】
外側部材１９は扁平な板状に構成されている。外側部材１９は第１のベース部材１７Ａと第２のベース部材１７Ｂに対応して設けられている。また、外側部材１９はコイルユニット８のベース部材１７とはコイル８ａを介して反対側に位置されている。外側部材１９は溶接などにより、コア部材２１と固定されうる。これによりコイルユニット８はベース部材１７と外側部材１９との間に位置される。外側部材１９はコイルユニット８が測定管４の径方向外側に抜け出すのを防止することができる。コイルユニット８は、外側部材１９を支持する支持部材の機能も有する。
【００２３】
図４は図３のコイルユニット８についてのＣ−Ｃでの断面図である。図４はコイル８ａに挿入されるコア部材２１の本数と配置方法の一例である。図４（ａ）のように４本のコア部材２１を配置することで、図２および図３におけるコイルユニット８のコア部材２１の配置となる。コイルユニット８のコア部材２１の本数を図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように３本、２本、１本と変更したり、コア部材２１をコイル８ａの内周にて固定位置を変化させることで、測定管４内の磁界の分布が変動し、一対の電極部９，９の誘導起電力の検出精度を上げることができる。複数のコア部材２１の配置は例えば、コイル８ａの内周の中心から同一距離の円周上に配置する、などがある。本実施形態において、コイル８ａに挿入するコア部材２１の本数および配置については図４に限定されず、測定管４の口径によって、本数の増減、固定位置の変更が可能とする。
【００２４】
コイル８ａに励磁電流を流すことで、コイルユニット８の内側に発生した磁束はベース部材１７によって測定管４の外面４ａに沿って広がる。広がった磁束は一方のベース部材１７Ａから他方のベース部材１７Ｂに向けて測定管４内の流路７ａを横断するように流れる。この測定管内４の流路７ａに発生する磁界の分布は、コイル８ａに挿入するコア部材２１の本数や、コア部材２１の固定位置を変更することで変化する。また、コイル８ａに挿入されるコア部材２１を増やすと発生する磁束数が増すため、磁束の密度は大きくなる。
【００２５】
本実施形態において、ベース部材１７には、測定管４の軸方向（ｘ方向）に間隔をあけて複数のコイルユニット８が設けられている。この場合、ベース部材１７を介して、測定管４内に発生する磁束の密度が大きくなる。コイル８ａは同一部品であり、コア部材２１の本数は測定管４の軸を挟んで対を成すコイルユニットごとに同数の本数としている。検出器２の一対の電極部９，９による誘導起電力の検出を精度よく行うためには、測定管４内の磁界の分布を調整する必要がある。一対の電極部９，９から測定管４の軸方向に遠ざかるにつれて、一対の電極部９，９の誘導起電力の検出感度は低下する。このため、一対の電極部９，９に近いコイルユニットにはコア部材２１を１本挿入し、一対の電極部９，９から離れた場所にあるコイルユニット８はコア部材２１を２本挿入する等して、発生する磁界の強さを選択することができる。
【００２６】
本実施形態では、測定管４の口径が異なっていても、コイル８ａやコア部材２１の仕様を変えずに、同じ仕様のものを用いることでコイルユニット８の共通化を図る。つまり、測定管４の口径が異なっても、コイル８ａの巻き数、直径、形状、長さ、大きさなどの仕様および、コア部材２１の長さ、太さなどの仕様を同一とすることができ、共有化を図ることができる。
【００２７】
測定管４の口径の異なる他の電磁流量計の測定管４内の磁界の強さは、コア部材２１の本数の増減、配置方法を変更することで選択することができる。測定管４の口径が大きくした場合は、コイルユニットの本数を増やすことで測定管４内に強い磁界を発生させることができる。これにより、電磁流量計１の製造に要する手間を削減することができる。さらに、多品種のコイルユニット８を少量使用する製造形態から、少品種のコイルユニット８を多量に使用する製造形態へと変更することから、費用を低減することが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態では、図２に示されるように、外部部材１９とケース２０の周壁部１６との間には、測定管４の軸方向（ｘ方向）に沿って伸びる隙間１８が設けられている。これにより、ケース２０や、ベース部材１７、外側部材１９等の製造ばらつき（寸法ばらつき）が吸収できる。さらに、隙間１８がない場合に比べて、ケース２０や、ベース部材１７、外側部材１９等を測定管４に取り付ける作業を、容易且つ精度良く行うことを可能とする。
【００２９】
また、本実施形態では、ケース２０のうち少なくとも周壁部１６は、例えば鉄鋼などの磁性材料によって構成されている。このため、一方の第１のベース部材１７Ａから測定管４内を通過し他方の第２のベース部材１７Ｂへと流れた磁束は当該周壁部１６の中を周方向に沿って流れ、隙間１８を介して第１のベース部材１７Ａへと戻る。即ち、周壁部１６は、帰還磁路の少なくとも一部を構成している。
【００３０】
周壁部１６を帰還磁路としているので、帰還磁路をコア部材２１に直接結合する従来の構成と比べて、周壁部１６への衝撃がコイルユニット８に伝わることを抑制することができ、電磁流量計１の信頼性を高めることができる。また、周壁部１６が帰還磁路の一部を構成しているため、帰還磁路と周壁部１６とを別部材で構成した場合と比べて、電磁流量計１を小型に構成することが可能となる。
【００３１】
なお、本実施形態は被測定対象物と電極部が接触する、接液型電磁流量計を例示している。しかしながら、本発明においては、この接液型電磁流量計に限定されず、その他の測定型、例えば、被測定対象物と電極部が接触しない、非接液型電磁流量計であっても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、円筒状に巻いたコイル８ａを含侵処理で固めることでコイルユニット８を構成しても良く、自己融着性のコイル８ａを用い、当該コイル８ａを円筒状に巻いた状態で固めることでコイルユニット８を構成しても良い。
【００３３】
本実施形態により測定管４内に一定の磁界を強く発生することができ、一対の電極部９，９における誘導起電力の検出精度が向上するという効果が得られる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態の電磁流量計１の検出器２の一例であり、検出器２の両端にあるフランジ５の間の部分を図示したものである。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、コイルユニット８の対を軸方向（ｘ軸方向）に増やしている。第１の実施形態では２対のコイルユニット８を測定管４の軸方向に配置しているのに対して（図２参照）、本実施形態では３対のコイルユニットを配置している（図５参照）。コイルユニット８の数を増やすことで、測定管４の流路７ａに磁界を強く発生させることができる。このため、測定管４の口径が第１の実施形態のものよりも大きい場合でも電極部９，９は精度よく誘導起電力を検出することができる。
【００３５】
図６は図５の電磁流量計の検出器２のＤ−Ｄについての断面図であり、ケース２０（図示せず）の内部の断面図である。即ち、図６は被測定対象物の流れる方向に対して直交する平面における断面図である。
【００３６】
コイルユニット８は測定管４の軸方向（ｘ軸方向）に３対を成して配置されている。複数対のコイルユニット８は、この内の１対のコイルユニット８，８を結ぶ線と、測定管４内に設けられた一対の電極部９，９（図５では１つのみ図示している）とを結ぶ線とが直交するよう配置されている（図６参照）。ここで、各コイルユニット８を構成するコイル８ａは第１の実施形態のものと同一部品であり、また、これらのコイルユニット８に挿入するコア部材２１も第１の実施形態と同一である。
【００３７】
ここで、検出器２の一対の電極部９，９による誘導起電力の検出を精度よく行うためには、測定管４内の磁界の分布を調整する必要がある。図５の左端および右端の一対のコイルユニット８は、中央のコイルユニット８と比べて、一対の電極部９，９から遠い距離に配置されている。左端および右端の一対のコイルユニット８から発生する磁界の強さは中央のコイルユニット８から発生する磁界と比べて、電極部９付近において弱くなり、発生する誘導起電力が小さくなる。このため、ノイズによるばらつきの影響が強く出てしまう。これにより、両端の対を成すコイルユニット８については、一対の電極部９，９の誘導起電力の検出への影響が少ない。中央に配置された一対のコイルユニット８については両端の対を成すコイルユニット８よりも一対の電極部９，９に近い距離に配置されていることから、一対の電極部９，９の誘導起電力の検出への影響は高くなる。このため、両端の対を成すコイルユニット８は中央の一対のコイルユニット８よりもコア部材２１を多く挿入することで、測定管４内に発生する磁界を強く発生させることができる。例えば、両端の対を成すコイルユニット８に挿入されるコア部材２１は２本とし、中央の１対のコイルユニット８に挿入されるコア部材２１は１本としても良い。また、いずれの対を成すコイルユニット８に２本以上のコア部材２１を挿入し、両端の対を成すコイルユニットは、中央の一対のコイルユニットよりも多く挿入することとしても良い。
【００３８】
また、コイルユニット８内のコア部材２１の配置方法は各コイルユニットにおいて配置を変更することが可能である。
【００３９】
本実施形態について、図５ではコイルユニットを３対としているが、これ以上でも良く、コイルユニットの数は図５に限定されないものとする。また、図６においてコイルユニット８はコア部材２１を４本としているが、本数は図６に限定されないものとする。
【００４０】
本実施形態により測定管４内の流路７ａに均一な磁界を強く発生することができ、一対の電極部９，９における誘導起電力の検出精度が向上するという効果が得られる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態について電磁流量計１の検出器２の一例であり、検出器２の両端にあるフランジ５の間の部分について図示したものである。また、図８は図７の電磁流量計の検出器２のＥ−Ｅについての断面図であり、ケース２０（図示せず）の内部の断面図である。即ち、図８は被測定対象物の流れる方向に対して直交する平面における断面図である。
【００４２】
本実施形態は図７のように、軸方向に対しては測定管４の一対の電極部９，９（図７では１つのみ図示している）を通る位置にコイルユニット８が一対配置されている。また、本実施形態は図８のように、測定管４の周方向に沿って２対のコイルユニット８（図８では８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとなる）が配置されている。ここで、各コイルユニット８を構成するコイル８ａは第１乃至第２の実施形態のものと同一部品である。また、これらのコイルユニット８に挿入するコア部材２１も第１乃至第２の実施形態と同一である。コイルユニット８の対は軸心Ａｘを挟んで構成している。また、コイルユニット８の対は軸心Ａｘを介さずに対向をなす構成としても良い。図８において、軸心Ａｘを挟んで対をなす構成とは、コイルユニット８Ａとコイルユニット８Ｂとからなる対、およびコイルユニット８Ｃとコイルユニット８Ｄとからなる対である。また、図８において、軸心Ａｘを介さずに対向をなす構成とは、コイルユニット８Ａとコイルユニット８Ｄとからなる対、およびコイルユニット８Ｃとコイルユニット８Ｂとからなる対である。
【００４３】
２対のコイルユニット８の一方の部分は第１のベース部材１７Ａにより測定管４に接続されており、反対側に位置する他方の部分は第２のベース部材１７Ｂに接続されている。更に、２対のコイルユニット８の一方の部分は外側部材１９により接続されており、反対側に位置する他方の部分も前述とは別の外側部材１９により接続されている。
【００４４】
本実施形態において、対を成すそれぞれのコイルユニットについてコア部材２１の本数の増減、および配置の変更をすることが可能である。
【００４５】
本実施形態では図８において２対のコイルユニットとしたが、コイルユニットの対の数は３対以上でもよく、図８の実施形態に限定されないものとする。また、対を成すコイルユニット８に挿入されるコア部材２１は１対のコイルユニットにおいて少なくとも１本挿入されるものとし、それ以外の対を成すコイルユニットに挿入されるコア部材２１の本数についても限定しないものとする。
【００４６】
本実施形態により測定管４内の流路７ａに一定の磁界を強く発生することができ、一対の電極部９，９における誘導起電力の検出精度が向上するという効果が得られる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図９は第４の実施形態について電磁流量計１の検出器２の一例であり、検出器２の両端にあるフランジ５の間の部分について図示したものである。また、図１０は図９の電磁流量計の検出器２のＦ−Ｆについての断面図であり、ケース２０（図示せず）の内部の断面図である。即ち、図１０は被測定対象物の流れる方向に対して直交する平面における断面図である。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、コイルユニット８の対を周方向に増やしている。第１の実施形態では測定管４の周方向に対して、１対のコイルユニット８を測定管４の外周部に配置しているのに対して（図３参照）、本実施形態では測定管４の周方向に対して、３対のコイルユニットを配置している（図１０参照）。測定管４の口径が第１の実施形態のものよりも大きい場合であっても、コイルユニット８の数を増やすことで、測定管４内に一定の磁界を強く発生することができる。
【００４８】
本実施形態は図９のように測定管４の軸方向（ｘ軸方向）に沿って２対のコイルユニット８が配置されている。また、本実施形態は図１０のように、測定管４の周方向に沿って３対のコイルユニット８（図１０では８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆとなる）が配置されている。ここで、各コイルユニット８を構成するコイル８ａは第１乃至第３の実施形態のものと同一部品である。また、これらのコイルユニット８に挿入するコア部材２１も第１乃至第３の実施形態と同一のものである。図１０において、コイルユニット８Ｅとコイルユニット８Ｆが軸心Ａｘを挟んで対をなしている。残りの４つのコイルユニット８は、軸心Ａｘを挟んで対をなして構成している。また、４つのコイルユニット８は軸心Ａｘを介さずに対向をなす構成としても良い。図１０において、軸心Ａｘを挟んで対をなす構成とは、コイルユニット８Ａとコイルユニット８Ｂとからなる対、およびコイルユニット８Ｃとコイルユニット８Ｄとからなる対である。また、図１０において、軸心Ａｘを介さずに対向をなす構成とは、コイルユニット８Ａとコイルユニット８Ｄとからなる対、およびコイルユニット８Ｃとコイルユニット８Ｂとからなる対である。
【００４９】
また、３対のコイルユニット８の一方の部分は第１のベース部材１７Ａにより測定管４に接続されており、測定管４の軸心を挟んで反対側に位置する他方の部分は第２のベース部材１７Ｂに接続されている。更に、３対のコイルユニット８の一方の部分は外側部材１９により接続されており、測定管４の軸心を挟んで反対側に位置する他方の部分も前述とは別の外側部材１９により接続されている。
【００５０】
本実施形態において、対を成すそれぞれのコイルユニットについてコア部材２１の本数の増減、および配置の変更をすることが可能である。
【００５１】
本実施形態では図１０において３対のコイルユニットとしたが、コイルユニットの対の数は４対以上でもよく、図１０の実施形態に限定されないものとする。また、対を成すコイルユニット８に挿入されるコア部材２１は少なくとも１対のコイルユニットにおいて同数が挿入されるものとし、それ以外の対を成すコイルユニットに挿入されるコア部材２１の本数についても限定しないものとする。
【００５２】
本実施形態の電磁流量計は例えば、測定管４の口径が大きいもので、１対の電極部９，９（図９では１つのみ図示している）から離れた箇所にコイルユニット８を配置している場合などにおいては測定管４内の流路７ａに一定の磁界を強く発生することができ、一対の電極部９，９における誘導起電力の検出精度が向上するという効果が得られる。
【００５３】
（第５の実施形態）
図１１は第５の実施形態について電磁流量計１の検出器２の一例であり、検出器２の両端にあるフランジ５の間の部分について図示したものである。また、図１２は図１１の電磁流量計の検出器２のＧ−Ｇについての断面図であり、ケース２０（図示せず）の内部の断面図である。即ち、図１２は被測定対象物の流れる方向に対して直交する平面における断面図である。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、測定管４の口径が第１の実施形態のものと同等程度の大きさを持つ電磁流量計への適用が想定される。
【００５４】
本実施形態は測定管４の軸方向（ｘ方向）に並べられた２対のコイルユニット８，８と磁性材料で構成された環状部材３０（被覆部材）とを有する。被覆部材は対を成すコイルユニット８を測定管４の周方向に被覆したものである。環状部材３０はコイルユニット８のベース部材１７とは反対側に位置され、溶接等によりコア部材２１のそれぞれに溶接されている。このため、環状部材３０は、コイルユニット８の被覆部材である。また、この環状部材３０は帰還磁路の一例である。環状部材３０を帰還磁路として設けることで、測定管４内の流路７ａに発生する磁界を強く発生することができ、一対の電極部９，９における誘導起電力の検出精度が向上することができる。
【００５５】
ここで、コイルユニット８は例えば円筒型のコイル８ａ等を有する。コイル８ａの内周は、コア部材２１を２本以上収容することが可能である。本実施形態の効果は、コイルユニット８におけるコア部材２１の本数の増減および、配置の変更により、測定管４内の流路７ａに発生する磁界を強くすることができることである。
【００５６】
（第６の実施形態）
図１３は第６の実施形態について電磁流量計１の検出器２の一例であり、被測定対象物の流れる方向に対して直交する平面における断面図である。第５の実施形態に対し、測定管４の周方向に配置する対を成すコイルユニット８の数を増加したものである。測定管４の口径が更に大きい場合は、コイルユニット８の対を周方向に増やすことで、測定管４の流路７ａに磁界を強く発生させることができる。
【００５７】
図１３では、測定管４の周方向に沿って３対をなすコイルユニット８（図１３では８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆとなる）が配置されている。図１３において、コイルユニット８Ｅとコイルユニット８Ｆが軸心Ａｘを挟んで対をなしている。残りの４つのコイルユニット８は、軸心Ａｘを挟んで対をなして構成している。また、４つのコイルユニット８は軸心Ａｘを介さずに対向をなす構成としても良い。図１３において、軸心Ａｘを挟んで対をなす構成とは、コイルユニット８Ａとコイルユニット８Ｂとからなる対、およびコイルユニット８Ｃとコイルユニット８Ｄとからなる対である。また、図１３において、軸心Ａｘを介さずに対向をなす構成とは、コイルユニット８Ａとコイルユニット８Ｄとからなる対、およびコイルユニット８Ｃとコイルユニット８Ｂとからなる対である。
【００５８】
複数対のコイルユニット８，８は例えば円筒型のコイル８ａ等を有する。コイル８ａの内周は、コア部材２１を２本以上収容することが可能である。また、本実施形態は環状部材３０を有し、この環状部材３０は帰還磁路の一例である。環状部材３０を帰還磁路として設けることで、測定管４内の流路７ａに発生する磁界を強く発生することができ、一対の電極部９，９における誘導起電力の検出精度が向上することができる。
【００５９】
本実施形態の効果は、コイルユニット８におけるコア部材２１の本数の増減および、配置の変更により、測定管４内の流路７ａに発生する磁界を強くすることができることである。
【００６０】
（第７の実施形態）
本実施形態における電磁流量計は図８の電磁流量計１と同じ構成をしている。また、図１４は本実施形態の電磁流量計１の配管の例である。電磁流量計１の左右には他の管体と配管がされている。左側の配管は上流側であり、被測定対象物は左側の管体からｘ軸方向へと電磁流量計１に流入される。
【００６１】
電磁流量計１は被測定対象物が安定して一定量流れている状態で使用することで、精度よく測定することが可能である。そのため、電磁流量計１は上流側および下流側共に直線の管体との間に配置することが望ましい。電磁流量計１の測定管の口径をＤとした場合、測定管の口径の５倍の距離、５Ｄ以上の直管長の管体が上流および下流に電磁流量計の検出部からつながっていることが望ましいとされている。
【００６２】
しかし、管体の配管によっては図１４のように、十分に長い直管長の管体をとることができず、９０度曲がり管３１の隣に配置される場合がある。９０度曲がり管３１は管体が９０度の曲線の形状を有している。また、被測定対象物の流量を調整する仕切り弁３２が電磁流量計から上記５Ｄ未満の長さの直管長に配置される場合もある。このような場合、電磁流量計１の測定管４内の流路７ａを流れる被測定対象物は非軸対称の流れ（以下偏流と称す）となり、誘導起電力の検出精度が低下する。
【００６３】
本実施形態の電磁流量計は測定管４の管内に発生している磁界の分布により、対を成しているコイルユニット８に導通している励磁電流を調整し、磁界の分布を調整させる電磁流量計１である。
【００６４】
ここで、電磁流量計１を組み立てた後ではコイルユニット８を溶接し、周壁部１５および周壁部１６にて覆うため、組み立て後にコイル８ａに挿入されるコア数の調整をすることはできない（図１参照）。そのため、電磁流量計１の変換器３にて、コイルユニット８に流す励磁電流を調整することで、測定管４の内部に発生した磁界の分布を調整することになる。
【００６５】
図１５はコイルユニット８に流す励磁電流を調整する調整機構３４を例示した図である。変換器３には励磁電流を調整する調整機構３４を備えている。コイルユニット８が複数対の場合（図１５では８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとなる）、対となるコイルユニット８ごとにドライブユニット３３（図１５では３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄとなる）が接続されている。ドライブユニット３３はコイルユニット８に電圧Ｖｃｃが印加されると、コイルユニット８に流れる励磁電流を調整する装置である。調整機構３４は各コイルユニット８に接続されているドライブユニット３３を制御することで、各コイルユニットに流れる励磁電流を調整することができる。これにより、調整機構３４は測定管４内に発生する電界を調整することができる。
【００６６】
以上より、本実施形態は、測定管４の管内に発生している磁界分布から、コイルユニット８に流れる励磁電流を調整することで、被測定対象物の偏流に対して精度よく誘導起電力の検出をすることが可能となる効果を有する。
【００６７】
なお、電磁流量計の設置時に上述したように、励磁電流の調整による測定管４内の磁界分布の調整を行った場合であっても、配管後の環境により、電磁流量計を流れる被測定対象物の乱れの強い流れ（以下、乱流と称す）により測定値と実際との流量に差異が発生することがある。
【００６８】
電磁流量計１に実際に流した被測定対象物の流量と、電磁流量計１が算出した測定値とに差異がある場合において、前記調整機構３４により、電磁流量計１のコイルユニット８に流す励磁電流を調整することで、測定値と実際との流量の差異を無くす実流校正をかけることが可能である。
【００６９】
電磁流量計１の測定量と実際に流した被測定対象物との間の誤差を是正するためには、測定管４に発生した磁界の分布を調整する必要がある。ここで、電磁流量計１を組み立てた後ではコイルユニット８を溶接し、周壁部１５および周壁部１６にて覆うため、組み立て後にコイル８ａに挿入されるコア数の調整をすることはできない（図１参照）。そのため、電磁流量計１の変換器３にて、コイルユニット８に導通する励磁電流を調整することで、測定管４の流路７ａに発生した磁界の分布を調整する。対となるコイルユニット８ごとにドライブユニット３３が接続されており、各ドライブユニット３３を制御することで、流れている励磁電流の電流量を調整することができる。
【００７０】
以上より、乱流に対して、測定管４の管内に発生している磁界分布から、コイルユニット８に流れる励磁電流を調整することで、電磁流量計１の測定量と実際に流した被測定対象物との間の誤差を抑制する磁界の分布を発生させることができる。そして本実施形態は電磁流量計１に流れる被測定対象物の流量の測定値と実際の流量との差異を無くす効果を有する。
【００７１】
以上の実施形態１乃至実施形態７は被測定対象物と電極部が接触する、接液型電磁流量計を例示している。ライニング６で電極部９以外の測定管内面を覆うことで、電極部９の誘導起電力の検出精度が向上される。しかしながら、本発明においては、この接液型電磁流量計に限定されず、その他の測定型、例えば、被測定対象物と電極部９が接触しない、非接液型電磁流量計であっても良い。
【００７２】
また、電磁流量計は上記検出器２と、検出器２が検出した誘導起電力の信号を増幅し、流量表示などに変換する変換器３とを一体にした挟み込み型、および分離した分離型がある。本実施形態は上記挟み込み型と分離型のいずれの方式であっても良い。
【００７３】
実施形態７の調整機構３４はドライブユニット３３によりコイルユニット８に流れる励磁電流を調整することができるとしたが、調整機構３４の構造はこれに限定されないものとする。また実施形態７において、調整機構３４は変換器３に内蔵されているとしたが、調整機構３４と変換器３とは同一の筐体に存在せず、外部接続されていても良い。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、そのほかの様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１‥‥電磁流量計、２‥‥検出器、３‥‥変換器、４‥‥測定管、４ａ‥‥内面、４ｂ‥‥外面、５‥‥フランジ、５ａ‥‥端面、５ｂ‥‥孔、６‥‥ライニング（絶縁物）、６ａ‥‥筒部、６ｂ‥‥フレア部、６ｃ‥‥端面、７‥‥管体、７ａ‥‥流路、８‥‥コイルユニット、８ａ‥‥コイル、９‥‥電極部、１０‥‥筐体、１１‥‥パネル、１２‥‥表示装置、１２ａ‥‥表示画面、１３‥‥連結部、１４‥‥検出部、１５，１６‥‥周壁部、１７，１７Ａ，１７Ｂ‥‥ベース部材、１８‥‥隙間、１９‥‥外側部材、２０‥‥ケース、２１‥‥コア部材、３０‥‥環状部材、３１‥‥９０度曲がり管、３２‥‥仕切り弁、３３‥‥ドライブユニット、３４‥‥調整機構。
【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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【図８】
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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１５】
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