JP2008083055A - 流量測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトであって、簡単に、充てん機械に適用される衛生標準に合致することができる流量測定器を提供する。
【解決手段】測定管（１）とワンピースに形成されている弁ケーシング（２）が設けられているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、流動する媒体の流量測定のための流量測定器、特に磁気誘導式の流量測定器（ｍａｇｎｅｔｉｓｃｈ−ｉｎｄｕｋｔｉｖｅｓ Ｄｕｒｃｈｆｌｕｓｓｍｅｓｓｇｅｒａｅｔ）であって、媒体を案内するための測定管と、該測定管の領域内に配置された流量測定装置とが設けられている形式のものに関する。

流量測定器、例えば磁気誘導式の流量測定器は、既に古くから広く知られており、種々異なる使用分野で多様に使用されている。特に磁気誘導式の流量測定器はその際、容積充てんおよび調量の際にも使用される。すなわち、磁気誘導式の流量測定器は、液状の食品、例えば飲料水を容器、例えば瓶に充てんする充てん機械のために使用される。

流動する媒体のための磁気誘導式の流量測定器の基本的な原理は既に、１８３２年に電磁誘導の原理を流動速度測定のために用いることを提案したファラデーにまで遡る。ファラデーの誘導法則によれば、電荷担体を伴って磁界を通って流動する媒体中に、電界強度が流動方向に対して垂直に、かつ磁界に対して垂直に生じる。ファラデーの誘導法則は、磁気誘導式の流量測定器において、磁石コイルにより、流動方向に対して垂直に延びる磁界成分を有する磁界が形成されることにより利用される。この磁界内で、流動する媒体の、磁界を通って運動し、所定の数の電荷担体を有する各体積エレメントは、この体積エレメント中に生じる電界強度と相俟って、測定電極を介して取り出し可能な測定電圧に寄与する。

測定電極は、公知の磁気誘導式の流量測定器の場合、それが導電性にまたは容量性に、流動する媒体に結合されているように構成される。磁気誘導式の流量測定器の特別な特徴はさらに、測定電圧と、媒体の、測定管の横断面で平均された流動速度との間の比例関係、すなわち測定電圧と体積流量との間の比例関係である。

少なくとも測定電極の領域で、測定管の内部領域は電気的に絶縁性であるか、または電気的に絶縁性のライニングを有していることが必要である。特に、測定管がセラミックから製作されており、このセラミック内に測定電極が例えば焼結時に埋設されていることができる。

液状の食品を充てんするために役立つ充てん機械のために、磁気誘導式の流量測定器を使用するにあたり、２つの要求が大きな意味を有している。第一に、衛生上の要求に応えるものでなければならない。このことは、管路および接続部ならびに個々の構成部分間の移行部が衛生標準に合致したものでなければならないことを意味している。第二に、充てん機械用として予定される磁気誘導式の流量測定器は、充てん機械に省スペースに多数のこの種の磁気誘導式の流量測定器が装備され得るよう十分小型に構成されていなければならない。

これらの背景から、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の流量測定器、特に磁気誘導式の流量測定器を改良して、コンパクトであって、簡単に、充てん機械に適用される衛生標準に合致することができる流量測定器を提供することである。

上記課題を解決した本発明の構成によれば、測定管とワンピースに形成されている弁ケーシングが設けられているようにした。

本発明の有利な構成は請求項２以下に記載されている。弁ケーシングが測定管にワンピースに接合されていると有利である。また、弁ケーシングおよび測定管が１つの共通のワークピースから製作されていると有利である。また、測定管および弁ケーシングがセラミックから製作されていると有利である。また、弁ケーシング内に、やはりセラミックから製作されている可動の弁体が設けられていると有利である。また、弁ケーシングと弁体との間に別個のシールが設けられていないと有利である。また、流量測定器が磁気誘導式の流量測定器であると有利である。また、流量測定装置が、測定管内に設けられた一対の測定電極を有していると有利である。また、弁ケーシングが流動方向で見て流量測定装置の下流に設けられていると有利である。

充てん機械の主要な構成部分は一般に常に１つの弁である。この弁はまさに、充てんしたい媒体の、予め決められた、流量測定器により求められる量が、容器に充てんされるように起動制御される。本発明により、この関連でさて、流量測定器の測定管が既に弁ケーシングにワンピースに設けられている。その結果、測定管は弁と共に１つの共通の構成ユニットを形成する。こうして、省スペースかつ簡単に取り扱い可能なコンパクトな構造が提供される。この場合、測定管から弁ケーシングへの移行面が存在しないことに基づいて、衛生上の観点からも、簡単な取り扱いが保証される。

原則的に弁ケーシングおよび測定管を互いにワンピースに構成する複数の可能性が存在する。本発明の有利な構成ではしかし、弁ケーシングが測定管にワンピースに接合されている、例えば鋳込まれている。本発明の択一的な有利な構成では、弁ケーシングおよび測定管が１つの共通のワークピースから製作されている。特に磁気誘導式の流量測定器のために適した本発明の特に有利な構成では、測定管および弁ケーシングがセラミックから、つまり特に唯一の共通のセラミックワークピースから製作されている。

測定管および弁ケーシングがセラミックから製作されているとき、本発明の有利な構成では、弁ケーシング内に、やはりセラミックから、つまり有利には特に弁ケーシング、ひいては測定管と同じセラミックから製作されている可動の弁体が配置されている。その際、本発明の有利な構成では、さらに、弁ケーシングと弁体との間に別個のシールが設けられていない。むしろ、弁ケーシングおよび弁体の両セラミック面は直接互いに当接する。この場合、その達成可能な極端な平滑性に基づいて、既に別個のシールなしに、十分なシール作用が達成される。

弁ケーシングの配置に関して多数の可能性が存在する。本発明の有利な構成では、弁ケーシングが流動方向で見て流量測定装置の下流に配置されている。

以下に、本発明の有利な実施例について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

図１から見て取れる本発明の第１の有利な実施例による磁気誘導式の流量測定器は、セラミック製の測定管１を有している。測定管１には、その右側の端部に、ワンピースに弁ケーシング２が設けられている。弁ケーシング２内には可動の弁体３が設けられている。弁体３は、弁ケーシング２および弁体３により形成される弁４が開放または閉鎖されるように起動制御され得る。測定管１および弁ケーシング２は、セラミックから成る１つの共通のワークピースから製作されている。その結果、測定管１がシームレスに弁ケーシング２へと移行する一体的な構造が達成される。

測定管１の領域内に配置された流量測定装置の構成部分として、測定電極５が設けられている。測定電極５は測定管１内にその焼結時に埋設されており、測定管１の内部まで達している。その結果、測定電極５は、測定管１を通って流動する媒体と電気伝導性に接触することができる。流動方向に関する太矢印により暗示されているように、弁４はそれにより流動方向で見て流量測定装置の下流に配置されている。

測定電極５を介して取り出される測定信号、つまり流動する媒体内で誘導される電圧は、詳細には説明しない測定電子回路６に供給される。測定電子回路６は、流動する媒体の充てんしたい体積のための調節された設定値に応じて、弁４を起動制御する。

ここで説明した本発明の第１の有利な実施例では、測定管１を通る流れ方向が水平であり、媒体がその流量の検出後弁４を介してこれに対して直角に、つまり下方に向かって充てんのために放出されるようになっている。図２に示した本発明の第２の有利な実施例による磁気誘導式の流量測定器も相応である。この場合しかし、本発明の第１の有利な実施例では、弁体３として、弁の放出方向およびこれとは逆向きの方向で可動なボディが設けられているのに対して、本発明の第２の有利な実施例では、回動可能な弁体３が設けられている。この種の回動可能な弁体３は、図３から見て取れる本発明の第３の有利な実施例で見て取れるように、排出が弁４を介して、測定管１の通流方向に相当する方向で行われるように形成されていてもよい。

本発明の第１の有利な実施例による磁気誘導式の流量測定器の部分断面図である。 本発明の第２の有利な実施例による磁気誘導式の流量測定器の部分断面図である。 本発明の第３の有利な実施例による磁気誘導式の流量測定器の部分断面図である。

符号の説明

１ 測定管
２ 弁ケーシング
３ 弁体
４ 弁
５ 測定電極
６ 測定電子回路

Claims (9)

1. 流動する媒体の流量測定のための流量測定器であって、媒体を案内するための測定管（１）と、該測定管（１）の領域内に配置された流量測定装置とが設けられている形式のものにおいて、測定管（１）とワンピースに形成されている弁ケーシング（２）が設けられていることを特徴とする流量測定器
2. 弁ケーシング（２）が測定管（１）にワンピースに接合されている、請求項１記載の流量測定器。
3. 弁ケーシング（２）および測定管（１）が１つの共通のワークピースから製作されている、請求項１記載の流量測定器。
4. 測定管（１）および弁ケーシング（２）がセラミックから製作されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流量測定器。
5. 弁ケーシング（２）内に、やはりセラミックから製作されている可動の弁体（３）が設けられている、請求項４記載の流量測定器。
6. 弁ケーシング（２）と弁体（３）との間に別個のシールが設けられていない、請求項５記載の流量測定器。
7. 流量測定器が磁気誘導式の流量測定器である、請求項１から６までのいずれか１項記載の流量測定器。
8. 流量測定装置が、測定管（１）内に設けられた一対の測定電極（５）を有している、請求項７記載の流量測定器。
9. 弁ケーシング（２）が流動方向で見て流量測定装置の下流に設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の流量測定器。

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