(57)【要約】      （修正有）【課題】磁界の帰還の透磁性を確保しつつ、厚肉化を抑制した電磁流量計を提供する。【解決手段】電磁流量計は、測定対象物が流れる測定管１０と、測定管１０の外周上に対向して配置され、測定管１０内に磁界を発生させる少なくとも一対のコイル部３０ａ、３０ｂと、透磁率の異なる２つの金属部材を有しており、測定管１０と一対のコイル部３０ａ、３０ｂとを測定管１０の外周方向に被覆し、測定管１０内に発生した磁界による磁束を、一方のコイルから他方のコイルへ伝達させる透磁率の高い第１の金属部材４１と、第１の金属部材４１を外周方向に被覆する第２の金属部材４２と、を有する帰還磁路４０とを有し、第２の金属部材４２は第１の金属部材４１よりも剛性の高い材料で形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物が流れる測定管と、
前記測定管の外周上に対向して配置され、前記測定管内に磁界を発生させる少なくとも
一対のコイル部と、
透磁率の異なる２つの金属部材を有しており、前記測定管と前記一対のコイル部とを前
記測定管の外周方向に被覆し、前記測定管内のコイルより発生した磁界による磁束を、伝
達させる透磁率の高い第１の金属部材と、前記第１の金属部材を前記外周方向に被覆する
第２の金属部材と、を有する帰還磁路と
を有し、
前記第２の金属部材は前記第１の金属部材よりも剛性の高い材料で形成した、
電磁流量計。
【請求項２】
前記第１の金属部材はパーマロイまたは電磁鋼であり、前記第２の金属部材は炭素鋼で
ある、請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項３】
前記第２の金属部材は前記第１の金属部材よりも比重の軽い材料で形成した、
請求項１記載の電磁流量計。
【請求項４】
前記第１の金属部材はパーマロイまたは電磁鋼であり、前記第２の金属部材はアルミニ
ウムである、請求項１又は請求項３に記載の電磁流量計。
【請求項５】
前記第１の金属部材の厚さは前記第２の金属部材の厚さよりも薄く形成されている、
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】
前記第１の金属部材は箔状に形成されている、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に
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】
従来の電磁流量計は、測定対象物が流通する測定管を２分するライン上の測定管内壁部
に導電性流体と接触するように一対の電極が対向設置され、さらに当該一対の電極を結ぶ
ラインを挟んで測定管の外周に対称的に少なくとも一対のコイル部が配置されている。そ
して、これら一対のコイル部の外側を覆うように帰還磁路が設けられ、一対のコイル部を
押圧固定している。  一対のコイル部に励磁電流を供給すると、コイルから発生された磁
界が測定管内を流通する測定対象物と交鎖し、帰還磁路を介して磁束が前記コイルに帰還
する。このとき測定管内の測定対象物は磁界中を通過し、流体の流速に比例する起電力を
誘起するので、この起電力を一対の電極を用いて取り出せば、流体の流速に比例する流量
信号を測定できる。  帰還磁路はコイルから発生された磁束をコイルへと帰還させる役割
のほか、一対のコイル部を支持・固定する役割も持っている。このため、帰還磁路は透磁
率が高く、かつ十分な強度を有する必要がある。しかし、帰還磁路を透磁性確保のために
透磁率の高いパーマロイや電磁鋼板などで構成した場合、強度を確保するために厚肉化し
なければならず、重量が増大するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１７４５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、帰還磁路の透磁性を確保しつつ、厚肉化を抑制した
電磁流量計を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、実施形態の電磁流量計は、測定対象物が流れる測定管と、前
記測定管の外周上に対向して配置され、前記測定管内に磁界を発生させる少なくとも一対
のコイル部と、透磁率の異なる２つの金属部材を有しており、前記測定管と前記一対のコ
イル部とを前記測定管の外周方向に被覆し、前記測定管内のコイルにより発生した磁界に
よる磁束を伝達させる透磁率の高い第１の金属部材と、前記第１の金属部材を前記外周方
向に被覆する第２の金属部材と、を有する帰還磁路とを有し、前記第２の金属部材は前記
第１の金属部材よりも剛性の高い材料で形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態である電磁流量計の断面図。
【図２】実施形態の内部機構の断面図。
【図３】実施形態の変形例の内部機構の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、電磁流量計の実施形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態である電磁流量計の断面図である。本実施形態の電磁流量計は内
部機構１００を外周部１１０が覆っている。内部機構１００は測定管１０と、一対の電極
２０ａ、２０ｂと、少なくとも一対のコイル部３０ａ、３０ｂとを有している。
【０００９】
本実施形態において、一対の電極２０ａ、２０ｂを結ぶ方向をｘ軸方向とし、一対のコ
イル部３０ａ、３０ｂを結ぶ方向をｙ軸方向とする。ｘ軸方向とｙ軸方向との双方に直交
する方向をｚ軸とする。即ち、ｚ軸は測定管１０の奥行き方向となる。測定対象物は測定
管１０をｚ軸方向に流れる。
【００１０】
図２は第１の実施形態の内部機構１００の断面図である。本実施形態の電磁流量計は、
測定対象物が流れる測定管１０と、測定管１０を２分するライン上の測定管内壁部に導電
性流体と接触するように対向して配置された一対の電極２０ａ、２０ｂと、測定管１０の
外周上に対向して配置された、少なくとも一対のコイル部３０ａ、３０ｂと、測定管１０
と一対のコイル部３０ａ、３０ｂとを円周方向に被覆した帰還磁路４０とを有している。
【００１１】
本実施形態は帰還磁路４０の外側に、帰還磁路４０を覆う外周部１１０（図示せず）を
有し、電磁流量計を風雨等の外部因子から保護する役割を有する。本実施形態の電磁流量
計は、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。
【００１２】
一対の電極部２０ａ、２０ｂは、測定管１０を流れる測定対象物が磁界中を通過するこ
とで発生する誘導起電力を検出する。
【００１３】
一対のコイル部３０ａ、３０ｂは測定管１０内に測定対象物の流れる方向に対して略直
交する方向に一定の磁界を発生させるための装置である。一方のコイル部３０ａはコイル
３１ａ、３１ｃとシールド板３２ａとを有しており、他方のコイル部３０ｂはコイル３１
ｂ、３１ｄとシールド板３２ｂとを有している。
【００１４】
一対のコイル部３０ａ、３０ｂは例えば鞍型のコイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
を有する。コイル３１ａ、３１ｃはシールド板３２ａに取り付けられており、コイル３１
ｂ、３１ｄはシールド板３２ｂに取り付けられている。コイル３１ａとコイル３１ｃとの
間にコア部材を挿入し、コイル３１ｂとコイル３１ｄとの間にコア部材を挿入してもよい
。
【００１５】
シールド板３２は測定管１０を介して互いに対向配置された第１のシールド板３２ａと
第２のシールド板３２ｂとを有する。即ち、シールド板３２ａと第２のシールド板３２ｂ
とは、測定管１０を間に挟んで両側にそれぞれ設けられている。シールド板３２ａ、３２
ｂは磁性材料によって構成されている。
【００１６】
一方のコイル部３０ａは帰還磁路４０によってコイル３１ａ、３１ｃとシールド板３２
ａとを測定管１０に押圧固定している。他方のコイル部３０ｂは帰還磁路４０によってコ
イル３１ｂ、３１ｄとシールド板３２ｂとを押圧固定している。
【００１７】
帰還磁路４０は透磁率の異なる２つの金属部材を有しており、測定管１０内にコイルに
より発生した磁界を、伝達させる透磁率の高い第１の金属部材４１と、前記第１の金属部
材を前記円周方向に被覆する第２の金属部材４２とを有している。
【００１８】
帰還磁路４０の内周の透磁率の高い第１の金属部材４１はコイル部３０ａ、３０ｂと接
触しており、シールド板３２ａ、３２bに対向して設けられている。第２の金属部材４２
は第１の金属部材４１よりも剛性が高い材料で形成されている。
【００１９】
本実施形態の電磁流量計において、コイル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに励磁電流
を流すことで、コイル部の内側に発生した磁束はシールド板３２によって広がる。広がっ
た磁束は一方のシールド板３２ａから他方のシールド板３２ｂに向けて測定管１０内を横
断するように流れる。
【００２０】
本実施形態では、帰還磁路４０の第１の金属部材４１は例えばパーマロイや電磁鋼など
の透磁率の高い磁性材料によって構成され、第２の金属部材４２は例えば炭素鋼などの第
１の金属部材よりも剛性が高い材料で構成されている。このため、一方のシールド板３２
ａから測定管１０内を通過し他方のシールド板３２ｂへと流れた磁束は当該帰還磁路４０
の第１の金属部材４１を周方向に沿って流れ、一方のシールド板３２ａへと戻る。即ち、
磁界の大半は帰還磁路４０の内周の第１の金属部材４１を流れ、外周の第１の金属部材４
２にはあまり流れない。
【００２１】
本実施形態は励磁電流の向きにより、他方のシールド板３２ｂから測定管１０内を通過
し一方のシールド板３２ａへと流れた磁界が帰還磁路４０の第１の金属部材４１を周方向
に沿って流れ、他方のシールド板３２ｂへと戻るとしてもよい。
【００２２】
本実施形態では、測定管１０の口径により、帰還磁路４０の内周の第１の金属部材４１
の厚さを変更しても良い。例えば、測定管１０が大口径の場合は、第１の金属部材４１の
厚さを第２の金属部材４２の厚さと同等とし、強い磁束を流すことで測定精度を向上する
ことができる。
【００２３】
図３は本実施形態の変形例である。例えば図３のように、測定管１０が小口径の場合は
、測定管１０内に発生する磁界を小さくし、第１の金属部材４１ａの厚さを薄くすること
で、軽量化を図ることができる。さらに、第１の金属部材４１ａの厚さを箔状とすること
で、帰還磁路４０の軽量化を図ることができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
本実施形態の電磁流量計の断面図は図１と同様である。また、本実施形態の内部機構１
００の断面図は図２と同様である。本実施形態と第１の実施形態の差異は、帰還磁路４０
の第２の金属部材４２の特性が、第１の実施形態では第１の金属部材４１と比較して剛性
を高くしているのに対して、本実施形態では比重の軽い材料（軽量な材料）である点であ
る。
【００２５】
即ち、帰還磁路４０は透磁率の異なる２つの金属部材を有しており、測定管１０内にコ
イルにより発生した磁界を、伝達させる透磁率の高い第１の金属部材４１と、前記第１の
金属部材を前記円周方向に被覆する第２の金属部材４２とを有している。第２の金属部材
４２は第１の金属部材４１よりも比重の軽い材料（軽量な材料）である。
【００２６】
本実施形態では、帰還磁路４０の第１の金属部材４１は例えばパーマロイや電磁鋼など
の透磁率の高い磁性材料によって構成され、第２の金属部材４２は例えばアルミニウムな
どの第１の金属部材よりも軽量な材料で構成されている。このため、一方のシールド板３
２ａから測定管１０内を通過し他方のシールド板３２ｂへと流れた磁束は当該帰還磁路４
０の第１の金属部材４１を周方向に沿って流れ、一方のシールド板３２ａへと戻る。即ち
、第１の金属部材を透磁率の高い材料で構成しているので、磁束の大半は帰還磁路４０の
内周の第１の金属部材４１のみで流すことができる。また、第２の金属部材を剛性の高い
材料で形成しているので、コイル部を測定管に固定するのに十分な強度とすることができ
る。
【００２７】
本実施形態は励磁電流の向きにより、他方のシールド板３２ｂから測定管１０内を通過
し一方のシールド板３２ａへと流れた磁界が帰還磁路４０の第１の金属部材４１を周方向
に沿って流れ、他方のシールド板３２ｂへと戻るとしてもよい。
【００２８】
本実施形態では、測定管１０の口径により、帰還磁路４０の内周の第１の金属部材４１
の厚さを変更しても良い。例えば、測定管１０が大口径の場合は、第１の金属部材４１の
厚さを第２の金属部材４２の厚さと同等とし、強い磁束を流すことで測定精度を向上する
ことができる。
【００２９】
第１の実施形態と同様に、例えば図３のように、測定管１０が小口径の場合は、測定管
１０内に発生する磁界を小さくし、第１の金属部材４１ａの厚さを薄くすることで、軽量
化を図ることができる。さらに、第１の金属部材４１ａの厚さを箔状とすることで、帰還
磁路４０の軽量化を図ることができる。
【００３０】
本実施形態により帰還磁路の透磁性を確保しつつ、厚肉化を抑制し、帰還磁路４０の軽
量化をすることができるという効果が得られる。
【００３１】
以上の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】
以上の実施形態のシールド板には、測定管の軸方向（ｚ方向）に間隔をあけて複数の対
を成すコイル部を設けてもよい。
【００３３】
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】
【００３４】
１００‥‥内部機構、
１０‥‥測定管、
２０ａ、２０ｂ‥‥電極、
３０ａ、３０ｂ‥‥コイル部、
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ‥‥コイル、
３１１ａ、３１２ａ、３１１ｂ、３１２ｂ、３１１ｃ、３１２ｃ、３１１ｄ、３１２ｄ‥
‥コイル、
３２ａ、３２ｂ‥‥シールド板、
３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃ、３２１ｄ‥‥シールド板、
４０‥‥帰還磁路、
４１、４１ａ‥‥第１の金属部材、
４２‥‥第２の金属部材。
【図１】
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【図２】
2017138147.tif 000004
【図３】
2017138147.tif 000005