JP3201593B2 - 流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気結合式の流量計
に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】流量計には管体内の移動子が
管体内を流れる流体の流体力によって変位するのを捉え
て流量を測定する面積流量計があり、その管体には移動
子の変位状態が外部から視認できるようガラス管やプラ
スチックなどの透明管としたものがある。しかしガラス
管やプラスチック管の場合は強度の面や薬液による腐蝕
性の面で問題があり、したがって強度もあり、耐蝕性も
ある金属製、例えばステンレス製のものが使用される。

【０００３】金属製の管体では中の移動子の状態を外部
から視認することができないので、移動子の動きに追従
する従動体を管体の外方に設けてあり、そのためには移
動子は磁石または磁石を内蔵したものとし、従動体も磁
石もしくは磁石内蔵体で構成してあり、移動子と従動体
とは磁気結合するいわゆるマグネットカップリングとし
てある。

【０００４】このマグネットカップリング式の面積流量
計では前述のように移動子の動きに応じて従動体が追従
するが、管体内を流れる流体の流量が急激に変化した場
合、特に流体の最初の流入時における流体ヘッドによっ
て移動子が急速に移動した場合、それに従動体が追従で
きなくて、ために両者間の磁気結合力が従動体の重力よ
りも小となり、従動体が基準位置に戻ったりして流量表
示が零等の誤示をすることが往々にして発生するという
課題がある。

【０００５】

【本発明の目的】本発明は流量が急激に変化した場合に
おいても従動体が忠実に追従し、前述の従来の課題を解
決できる流量計を提供できるようにした。

【０００６】

【本発明の手段】前記目的を達成するために、本発明の
流量計は、横形管体内の磁石もしくは磁石もしくは磁石
内蔵の移動子が管体内を流れる流体の流体力によって移
動させられ、管体外側方の磁石もしくは磁石内蔵の従動
体が移動子と磁気結合により移動子に追従して移動させ
られる流量計において、磁石もしくは磁石内蔵のバック
アップ用の磁力発生体を、従動体と相対する面が同極と
なるよう従動体と対向せしめて管体の流体入口と流体出
口の外側方に設けたものとしてある。

【０００７】

【実施態様】以下本発明を添付図面に示す実施態様に基
づいて説明する。図１は本発明に係る流量計の第１実施
態様のものを示し、符号１は面積流量計の横形管体で、
この実施態様では少なくとも内側面が流体入口２から流
体出口３にかけて拡径する横向きのテーパー管体として
あり、ステンレス等の金属製で、流体は横方向に流れる
ようにしてある。４はテーパー管体内に設けた移動子
で、磁石で構成するか、あるいは磁石を内蔵する磁力発
生体で構成してある。しかして移動子４は、スプリング
５により流体の流れに対して抵抗力が与えられるように
してある。

【０００８】６は移動子の動きに追従する従動体で、磁
石または磁石を内蔵する磁力発生体で構成してあり、リ
ング状のものでテーパー管体１のまわりに配してあり、
移動子と磁気結合して静止させられるようになってお
り、適所にあけた複数個の横孔７が複数本の横ガイド軸
８に嵌まっていて、ガイド軸８に沿って図中左右に移動
できるようになっている。

【０００９】さらに本発明においては、前記従動体６と
相対する面の極が同極となるようにしたリング状のバッ
クアップ用の２個の磁力発生体９ａ、９ｂを従動体の左
右、すなわちテーパー管体の流体入口側と流体出口側の
外側方に適宜固定して設けてあり、バックアップ用の磁
力発生体は磁石もしくは磁石を内蔵するもので構成して
ある。

【００１０】なお図示において、符号１０は移動子のガ
イド軸で、テーパー管内の中心軸線上に配してあって、
これへ移動子の中心にあけた横孔１５がルーズに嵌まっ
ており、また符号１１は従動体に設けた指標片、１２は
流量表示目盛板、１３ａは移動子用の入口側ストッパ、
１３ｂは同出口側ストッパを示す。また、この実施態様
ではスプリング５に圧縮コイルスプリングを使用して、
それを移動子４とテーパー管の出口ストッパ１３ｂ間に
介設してあるが、引張ばねを使用して、その一端を入口
側ストッパ１３ａに、他端を移動子４に止めて移動子に
抵抗を与えるようにする場合もある。

【００１１】

【作用】この実施態様では移動子と従動体との磁気結合
力（Ｆ）は、従動体と入口側バックアップ用の磁力発生
体９ａとの反撥力（ｆ₁ ）、従動体と出口側バックアッ
プ用の磁力発生体９ｂとの反撥力（ｆ₂ ）よりも大であ
り、管体内を流れる流体の流量の変化により移動子がテ
ーパー管体内をその軸線方向で左右に移動し、これに追
従して従動体も左右に移動する。

【００１２】移動子が流体の流量に対応する位置でテー
パー管体内に静止しているときには、従動体はバックア
ップ用の磁力発生体との反撥力に抗して移動子との磁気
結合力により静止している。

【００１３】この状態から流量が急激に大となって、移
動子がスプリング５に抗して急速に左方向へ移動する
と、移動し始めたときに移動子４と従動体６との距離が
大となり、したがって入口側バックアップ用の磁力発生
体９ａとの反撥力（ｆ₁ ）を抑止していた移動子と従動
体間の磁気結合力（Ｆ）が小となって、従動体は入口側
バックアップ用の磁力発生体９ａの反撥力（ｆ₁ ）によ
って左方向へ押しやられ、移動子に追従して左方向へ移
動する。したがって、流量が急激に大となっても、従動
体が追従できずに取り残されることはない。

【００１４】流量が急激に小となったときは移動子はス
プリング５に押されて右方向へ急速に移動すると、移動
し始めたときに移動子４と従動体６との距離が大となっ
て、出口側バックアップ用の磁力発生体９ｂとの反撥力
（ｆ₂ ）を抑止していた移動子と従動体間の磁気結合力
（Ｆ）が小となることにより従動体は出口側バックアッ
プ用の磁力発生体９ｂの反撥力（ｆ₂ ）によって右方向
へ押しやられ、移動子に追従して右方向へ移動する。し
たがって、流量が急激に小となっても、従動体が追従で
きずに取り残されることはない。

【００１５】なお、従動体と入口側バックアップ用の磁
力発生体９ａとの反撥力（ｆ₁ ）と従動体と出口側バッ
クアップ用の磁力発生体９ｂとの反撥力（ｆ₂ ）とは管
体１の長さ方向の中点部で相等しい。

【００１６】図２は本発明の第２実施態様を示し、この
実施態様では管体１はストレート管であるが、中にオリ
フィス１４があり、移動子４は流体の流れ方向（図では
左方向）に次第に拡径するテーパー体で構成してあっ
て、移動子が流量の変化に応じてオリフィス１４内を左
右に移動する面積流量計であり、他は第１実施態様のも
のと同じ構造で、作用も第１実施態様のものと同じであ
る。

【００１７】図３は本発明の第３実施態様を示し、管体
１はストレート管で、移動子もテーパー体ではなく、移
動子は、それと出口側ストッパ１３ｂ間に介在する圧縮
スプリング５により流体の流れに対して抵抗力が与えら
れる流量計としてある。この流量計では、流体の流体力
により移動子４がスプリング５に抗して移動させられる
ことにより流量測定がなされ、バックアップ用の磁力発
生体と従動体との関係及びその他は第１、第２実施態様
のものと同じ構造で、作用も第１、第２実施態様のもの
と同じである。

【００１８】

【発明の効果】本発明においては、流体の流量が急激に
増減して移動子が急速に移動させられても、その移動子
に対して従動体も忠実に追従し、従動体は誤動作するこ
とがなく、信頼性の高い磁気結合式流量計を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流量計の第１実施態様を示す縦断
面図。

【図２】本発明に係る流量計の第２実施態様を示す縦断
面図。

【図３】本発明に係る流量計の第３実施態様を示す縦断
面図。

【符号の説明】

１・・管体 ２・・流体入口 ３・・流体出口 ４・・移動子 ５・・スプリング ６・・従動体 ７・・従動体の縦孔 ８・・従動体のガイド軸 ９ａ，９ｂ・・バックアップ用の磁力発生体 １０・・移動子のガイド軸 １１・・指標片 １２・・目盛板 １３ａ，１３ｂ・・ストッパ １４・・オリフィス １５・・移動子の横孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横形管体内の磁石もしくは磁石内蔵の移動
   子が管体内を流れる流体の流体力によって移動させら
   れ、管体外側方の磁石もしくは磁石内蔵の従動体が移動
   子と磁気結合により移動子に追従して移動させられる流
   量計において、磁石もしくは磁石内蔵のバックアップ用
   の磁力発生体を、従動体と相対する面が同極となるよう
   従動体と対向せしめて管体の流体入口と流体出口の外側
   方に設けてなる流量計。