電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)以及方法
【專利摘要】電磁流量計(jì)具備：勵(lì)磁部件（5），沿著流動(dòng)有液體金屬的流路（1）的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵（5a、5b、5c），在與流路（1）的外周面正交的方向形成磁場(chǎng)；以及電極（6a、6b），設(shè)置于勵(lì)磁部件（5）的磁鐵（5a、5b、5c）間，計(jì)測(cè)通過(guò)液體金屬橫切磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓。并且，通過(guò)設(shè)置對(duì)勵(lì)磁部件（5）供給脈沖狀的勵(lì)磁電流的脈沖勵(lì)磁電流供給裝置（7a），使得即使在液體金屬的流速低的情況下，也能夠防止產(chǎn)生流路（1）的周向上的流速分布，能夠準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)流量。
【專利說(shuō)明】電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)以及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于對(duì)在例如像高速爐的爐心、配管那樣的大口徑的管路中流動(dòng)的液體金屬的流量進(jìn)行計(jì)測(cè)的電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)以及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，能夠利用電磁流量計(jì)測(cè)定環(huán)狀流路等多種形狀的流量。作為這樣的電磁流量計(jì)，例如有專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，將磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的兩磁極都設(shè)置在外壁單側(cè)。
[0003]具體而言，在上述專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，具有用于形成與管路外壁正交的磁場(chǎng)的勵(lì)磁裝置、以及用于對(duì)通過(guò)導(dǎo)電性流體橫切上述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行計(jì)測(cè)的一對(duì)電極，上述的電極與上述勵(lì)磁裝置的兩磁極被集中配置在管路外壁的單側(cè)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007 - 47071號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]上述以往的環(huán)狀流路用的電磁流量計(jì)，伴隨著通過(guò)環(huán)狀流路的流體的流速的增力口，來(lái)自電極的輸出電壓也增加。在計(jì)測(cè)對(duì)象的流速低的情況下，需要通過(guò)增大勵(lì)磁電流來(lái)從電極獲得大的輸出電壓。
[0009]但是，上述勵(lì)磁電流越大，則從上述勵(lì)磁裝置的線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通密度變得越大，作為阻力而局部地作用于通過(guò)上述環(huán)狀流路的流體，因此，產(chǎn)生上述環(huán)狀流路的周向上的流速分布。結(jié)果，在以往的環(huán)狀流路用的電磁流量計(jì)中，存在計(jì)測(cè)對(duì)象的流速低的情況下無(wú)法獲得正確的流量值這樣的問(wèn)題。
[0010]另外，在以往的電磁流量計(jì)中，始終向上述勵(lì)磁裝置的電磁鐵供給勵(lì)磁電流,勵(lì)磁電流[A]、磁場(chǎng)[T]、電極輸出[mV]以及電磁鐵附近的鈉(Na)流速[m/s]的經(jīng)時(shí)變化成為圖10所示的狀態(tài)。根據(jù)圖10，受到被供給勵(lì)磁電流而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，Na流速變化，對(duì)電極輸出造成影響。
[0011]本發(fā)明是考慮到上述的情況而完成的，其目的在于提供一種即使在液體金屬的流速低的情況下也能夠防止產(chǎn)生流路的周向上的流速分布，并能夠準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)流量的電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)以及方法。
[0012]用于解決問(wèn)題的手段
[0013]為了達(dá)成上述目，實(shí)施方式所涉及的電磁流量計(jì)，具備:勵(lì)磁部件，沿著流動(dòng)有液體金屬的流路的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵，在與所述流路的外周面正交的方向上形成磁場(chǎng)；以及電極，設(shè)置于所述勵(lì)磁部件的磁鐵間，計(jì)測(cè)通過(guò)所述液體金屬橫切所述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓，其特征在于，設(shè)置有向所述勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流的脈沖勵(lì)磁電流供給裝置。
[0014]此外，實(shí)施方式所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，在流動(dòng)有液體金屬的流路的周向上相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)電磁流量計(jì)，該電磁流量計(jì)具備:勵(lì)磁部件，沿著流動(dòng)有液體金屬的所述流路的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵，在與所述流路的外周面正交的方向上形成磁場(chǎng)；以及電極，設(shè)置于所述勵(lì)磁部件的磁鐵間，計(jì)測(cè)通過(guò)所述液體金屬橫切所述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓，其特征在于，設(shè)置有向所述電磁流量計(jì)的勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流的脈沖勵(lì)磁電流供給裝置。
[0015]實(shí)施方式所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)方法，具備:磁場(chǎng)形成步驟，由沿著流動(dòng)有液體金屬的流路的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵的勵(lì)磁部件，在與所述流路的外周面正交的方向上形成磁場(chǎng)；以及電壓計(jì)測(cè)步驟，由設(shè)置于所述勵(lì)磁部件的磁鐵間的電極，計(jì)測(cè)通過(guò)所述液體金屬橫切所述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓，其特征在于，在所述磁場(chǎng)形成步驟中，從脈沖勵(lì)磁電流供給裝置向所述勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)以及方法，能夠防止產(chǎn)生流路的周向上的流速分布，并能夠準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)流量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第I實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是示出圖1的電磁流量計(jì)的放大圖。
[0020]圖3是示出圖1的電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電流、磁場(chǎng)、電極輸出、鈉流速的經(jīng)時(shí)變化的時(shí)間圖。
[0021]圖4是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第2實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第3實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖6是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第4實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖7是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第5實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖8是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第6實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖9的(a)、(b)是示出流路的變形例的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖10是示出以往的電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電流、磁場(chǎng)、電極輸出、鈉流速的經(jīng)時(shí)變化的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)以及電磁流量計(jì)測(cè)方法的各實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0029](第I實(shí)施方式)
[0030]圖1是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第I實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出圖1的電磁流量計(jì)的放大圖。圖3是示出圖1的電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電流、磁場(chǎng)、電極輸出、鈉流速的經(jīng)時(shí)變化的時(shí)間圖。
[0031]如圖1所示，環(huán)狀流路I是剖面形狀為圓環(huán)狀的大型(大口徑)的管路，例如是像高速爐的爐心、配管那樣的作為計(jì)測(cè)對(duì)象而流動(dòng)有鈉等液體金屬的流路。此外，環(huán)狀流路I由非磁性體制的內(nèi)側(cè)管道2以及外側(cè)管道3構(gòu)成。在該外側(cè)管道3的外周面，沿周向相互隔開(kāi)一定間隔地設(shè)置有6個(gè)電磁流量計(jì)4。此處，在外側(cè)管道3的外周面設(shè)置的電磁流量計(jì)4的個(gè)數(shù)是根據(jù)環(huán)狀流路I的外周的長(zhǎng)度與電磁流量計(jì)4的寬度這兩者之間的關(guān)系來(lái)決定的。在本實(shí)施方式中，如上所述，設(shè)置有6個(gè)電磁流量計(jì)4。
[0032]電磁流量計(jì)4具備:用于在與環(huán)狀流路I的軸線正交的方向上形成磁場(chǎng)的勵(lì)磁部件5 ;以及用于計(jì)測(cè)通過(guò)液體金屬橫切上述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓的一對(duì)電極6a、6b。經(jīng)由這一對(duì)電極6a、6b將電壓取出至外部，基于該電壓的計(jì)測(cè)值求出液體金屬的流量或者流速。
[0033]勵(lì)磁部件5具有相互隔開(kāi)一定間隔的3個(gè)電磁鐵5a、5b、5c，各自的前端與環(huán)狀流路I的外周面接觸。在中央的電磁鐵5b的兩側(cè)，對(duì)稱地配置有電極6a、6b。此外，電磁鐵5a、5b、5c的后端分別由連接部5d連接在一起。
[0034]如圖2所示，上述的電磁鐵5a、5b、5c分別卷裝有勵(lì)磁線圈15a、15b、15c。在上述的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c中流動(dòng)有電流，使得出現(xiàn)在中央的電磁鐵5b的前端的磁極與出現(xiàn)在兩側(cè)的電磁鐵5a、5c的前端的磁極相互間極性不同。S卩，電磁鐵5a、5b、5c設(shè)置成與外側(cè)管道3的外周面接觸的極性為N極和S極交錯(cuò)。
[0035]脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a向電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流。該勵(lì)磁電流僅被供給幾兆秒(msec)的短時(shí)間。
[0036]接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0037]當(dāng)從各脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a向各電磁流量計(jì)4的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c流動(dòng)了脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流時(shí)，在各電磁流量計(jì)4中產(chǎn)生從兩側(cè)的電磁鐵5a、5c的前端(N極)到中央的電磁鐵5b的前端(S極)的磁通，在中央的電磁鐵5b的前端附近形成與外側(cè)管道3正交的朝向(環(huán)狀流路I的徑向)的合成磁場(chǎng)。
[0038]結(jié)果，在中央的電磁鐵5b的前端附近的液體金屬中，根據(jù)弗來(lái)明右手定律，在與磁場(chǎng)的朝向(環(huán)狀流路I的徑向)和液體金屬的流動(dòng)方向(環(huán)狀流路I的軸向)這雙方正交的朝向(即，連接兩電極6a、6b的線段的方向)上，產(chǎn)生與液體金屬的流速相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)(電壓)。該電動(dòng)勢(shì)經(jīng)由兩電極6a、6b被取出至外部，基于該計(jì)測(cè)值并利用未圖示的流量換算處理電路求出液體金屬的流量或者流速。
[0039]然而，若在電磁流量計(jì)4的電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c中流過(guò)勵(lì)磁電流，則產(chǎn)生磁場(chǎng)，到產(chǎn)生電極輸出為止的時(shí)間受制于在兩電極6a、6b間的路徑中移動(dòng)的自由電子的速度。該速度極其迅速，相比與此，受到了磁場(chǎng)的影響的液體金屬的流速(Na流速)的變化緩慢。
[0040]因此，在本實(shí)施方式中，從脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a朝電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流。由此，如圖3所示，能夠在由所產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起的Na流速的變化進(jìn)展之前獲得電極輸出。
[0041]此處，在原子能發(fā)電設(shè)備中例如像每隔24小時(shí)等那樣以一定的時(shí)間進(jìn)行上述液體金屬的流量或者流速的計(jì)測(cè)取樣。
[0042]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，從脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a向電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，因此，即使在液體金屬的流速低的情況下，也能夠防止產(chǎn)生環(huán)狀流路I的周向上的流速分布，能夠準(zhǔn)確地計(jì)測(cè)流量。
[0043]另外，在本實(shí)施方式中，將電磁鐵5a、5b、5c的個(gè)數(shù)設(shè)為3個(gè),將電極6a、6b的個(gè)數(shù)設(shè)為一對(duì)，但能夠適當(dāng)變更它們的個(gè)數(shù)。
[0044]此外，在本實(shí)施方式中，為了求出液體金屬的流量或者流速而使用了 6個(gè)電磁流量計(jì)4，但并不限定于此，即使使用至少一個(gè)電磁流量計(jì)4，也能夠獲得相同的計(jì)測(cè)結(jié)果。
[0045](第2實(shí)施方式)
[0046]圖4是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第2實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0047]另外，在以下的各實(shí)施方式中，省略與上述第I實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)以及作用效果，對(duì)不同的結(jié)構(gòu)以及作用效果進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下的各實(shí)施方式中的各電磁流量計(jì)4的結(jié)構(gòu)以及作用與上述第I實(shí)施方式相同，因此對(duì)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]如圖4所示，在本實(shí)施方式中，6個(gè)電磁流量計(jì)4分別與一個(gè)脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b連接。該脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b具備選擇6個(gè)電磁流量計(jì)4中的任意電磁流量計(jì)4的功能、以及對(duì)該勵(lì)磁部件5的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給短時(shí)間的脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流的功能這兩個(gè)功能。
[0049]此外，脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b連接有平均化處理裝置8。該平均化處理裝置8隨時(shí)獲得從由脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b依次選擇并供給了勵(lì)磁電流的電磁流量計(jì)4的電極6a、6b產(chǎn)生的輸出電壓,并對(duì)該輸出電壓進(jìn)行平均化處理。
[0050]接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0051 ] 若脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b依次選擇6個(gè)電磁流量計(jì)4中的任意電磁流量計(jì)4并供給脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，則從所選擇的電磁流量計(jì)4的電磁鐵5a、5b、5c產(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)該磁場(chǎng)，根據(jù)弗來(lái)明右手定律，從電極6a、6b產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。然后，脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b將從依次選擇的電磁流量計(jì)4的電極6a、6b產(chǎn)生的輸出電壓隨時(shí)施加給平均化處理裝置8。該平均化處理裝置8獲得依次選擇的電磁流量計(jì)4的輸出電壓，并對(duì)該輸出電壓進(jìn)行平均化處理。
[0052]另外，其他的結(jié)構(gòu)以及作用與上述第I實(shí)施方式相同，因此省略對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
[0053]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，利用脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b依次選擇電磁流量計(jì)4，并且高速地進(jìn)行向勵(lì)磁線圈15a、15b、15c的勵(lì)磁電流的供給，利用平均化處理裝置8對(duì)計(jì)測(cè)出的輸出電壓進(jìn)行平均化處理并作為代表值，由此，能夠在上述第I實(shí)施方式的效果的基礎(chǔ)上抑制個(gè)體差的影響。
[0054]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，利用脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b依次選擇電磁流量計(jì)4并供給勵(lì)磁電流，因此，脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7b為一個(gè)即可，能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造。
[0055](第3實(shí)施方式)
[0056]圖5是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第3實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0057]如圖5所示，在本實(shí)施方式中，將6個(gè)電磁流量計(jì)4的各自的電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c全部依次串聯(lián)連接。將像這樣全部串聯(lián)連接的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c與脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c連接。
[0058]該脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c能夠向串聯(lián)連接的6個(gè)電磁流量計(jì)4的各勵(lì)磁線圈15a、15b、15c流動(dòng)相同的勵(lì)磁電流值的短時(shí)間的脈沖狀的勵(lì)磁電流。
[0059]接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]若脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c向6個(gè)電磁流量計(jì)4的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給相同的勵(lì)磁電流值的脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，則從上述的電磁鐵5a、5b、5c產(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)該磁場(chǎng)，根據(jù)弗來(lái)明右手定律，從電極6a、6b產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。該電動(dòng)勢(shì)信號(hào)被取出至外部，基于該計(jì)測(cè)值并利用未圖示的流量換算處理電路求出液體金屬的流量或者流速。
[0061]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，從脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c將相同的勵(lì)磁電流值供給至多個(gè)電磁流量計(jì)4，與向電磁流量計(jì)4單獨(dú)地供給勵(lì)磁電流的情況相比，能夠減少電磁流量計(jì)4的輸出電壓的個(gè)體差。此外，由于脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c為一個(gè)即可，所以能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造。
[0062](第4實(shí)施方式)
[0063]圖6是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第4實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0064]如圖6所示,在本實(shí)施方式中，將隔著環(huán)狀流路I相互對(duì)置地配置的電磁流量計(jì)4的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c串聯(lián)連接而作為一對(duì)，并設(shè)置有三對(duì)，分別將一對(duì)電磁流量計(jì)4與一臺(tái)脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c連接而作為I組，由此構(gòu)成3組。
[0065]3臺(tái)脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c，與上述第3實(shí)施方式相同，能夠向串聯(lián)連接的一對(duì)電磁流量計(jì)4的各勵(lì)磁線圈15a、15b、15c流動(dòng)相同的勵(lì)磁電流值的短時(shí)間的脈沖狀的勵(lì)磁電流。
[0066]接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0067]若3臺(tái)脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c分別向兩個(gè)電磁流量計(jì)4的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給相同的勵(lì)磁電流值的脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，則從上述的電磁鐵5a、5b、5c產(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)該磁場(chǎng)，根據(jù)弗來(lái)明右手定律，從各自的電極6a、6b產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。上述的電動(dòng)勢(shì)信號(hào)被取出至外部，基于該計(jì)測(cè)值并利用未圖示的流量換算處理電路求出液體金屬的流量或者流速。
[0068]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7c對(duì)一對(duì)電磁流量計(jì)4供給相同的勵(lì)磁電流值的脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，并由未圖示的3臺(tái)流量換算處理電路獲得各自的電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，由此，能夠應(yīng)用于在一般的原子能發(fā)電設(shè)備中被要求從相同3個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行2個(gè)輸出的結(jié)構(gòu)的安全保護(hù)系統(tǒng)的流量計(jì)。
[0069](第5實(shí)施方式)
[0070]圖7是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第5實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0071]如圖7所示，在本實(shí)施方式中，在圖5所示的第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在6個(gè)電磁流量計(jì)4中的一個(gè)電磁流量計(jì)4的附近配置作為磁場(chǎng)計(jì)測(cè)裝置的探測(cè)(search)線圈9。
[0072]具體而言，將6個(gè)電磁流量計(jì)4的各自的電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c全部依次串聯(lián)連接。將像這樣全部串聯(lián)連接的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c與脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d連接。
[0073]該脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d能夠向串聯(lián)連接的6個(gè)電磁流量計(jì)4的各勵(lì)磁線圈流動(dòng)相同的勵(lì)磁電流值的短時(shí)間的脈沖狀的勵(lì)磁電流。
[0074]在6個(gè)電磁流量計(jì)4中的一個(gè)電磁流量計(jì)4的一側(cè)附近配置能夠向脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d傳送信號(hào)的探測(cè)線圈9。也就是說(shuō)，該探測(cè)線圈9配置在電磁流量計(jì)4的電磁鐵5c的單側(cè)附近。探測(cè)線圈9計(jì)測(cè)當(dāng)向電磁流量計(jì)4供給了勵(lì)磁電流時(shí)從電磁鐵5c產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通密度。因此，探測(cè)線圈9設(shè)置在電磁鐵5c的磁場(chǎng)的范圍內(nèi)。[0075]接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0076]若脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d向6個(gè)電磁流量計(jì)4的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給相同的勵(lì)磁電流值的脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，則從上述的電磁鐵5a、5b、5c產(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)該磁場(chǎng)，根據(jù)弗來(lái)明右手定律，從電極6a、6b產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。該電動(dòng)勢(shì)信號(hào)被取出至外部，基于該計(jì)測(cè)值并利用未圖示的流量換算處理電路求出液體金屬的流量或者流速。
[0077]并且，當(dāng)從脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d供給有勵(lì)磁電流時(shí)，由探測(cè)線圈9計(jì)測(cè)從電磁鐵5c產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通密度。將該計(jì)測(cè)信號(hào)傳送至脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d。由此，能夠?qū)﹄姶帕髁坑?jì)4的磁場(chǎng)的經(jīng)年變化進(jìn)行監(jiān)視。
[0078]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由探測(cè)線圈9來(lái)計(jì)測(cè)被供給了勵(lì)磁電流時(shí)從電磁鐵5c產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并將該計(jì)測(cè)信號(hào)傳送至脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d，由此能夠?qū)Υ艌?chǎng)的經(jīng)年變化進(jìn)行監(jiān)視。結(jié)果，能夠早期發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)4的故障、功能劣化，并且，能夠根據(jù)磁場(chǎng)的經(jīng)年變化控制為可獲得規(guī)定的輸出電壓的勵(lì)磁電流值。
[0079]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)在電磁鐵5c的單側(cè)配置了探測(cè)線圈9的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以配置在電磁鐵5a的單側(cè)。此外，也可以在電磁鐵5a、5c的各自的單側(cè)配置探測(cè)線圈9。如果像這樣在電磁鐵5a、5c分別配置探測(cè)線圈9，則能夠提高磁場(chǎng)的計(jì)測(cè)精度。
[0080]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，將由探測(cè)線圈9計(jì)測(cè)出的計(jì)測(cè)信號(hào)傳送至脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7d，但并不限定于此，也可以傳送至監(jiān)視裝置。上述情況對(duì)于如下的第6實(shí)施方式也是相同的。
[0081](第6實(shí)施方式)
[0082]圖8是示出本發(fā)明所涉及的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)的第6實(shí)施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0083]如圖8所示，在本實(shí)施方式中，在圖1所示的第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在6個(gè)電磁流量計(jì)4的單側(cè)附近分別配置探測(cè)線圈9。也就是說(shuō)，上述的探測(cè)線圈9配置在各電磁流量計(jì)4的電磁鐵5c的單側(cè)附近。上述的探測(cè)線圈9計(jì)測(cè)向各電磁流量計(jì)4供給了勵(lì)磁電流時(shí)從電磁鐵5c產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通密度。因而，各探測(cè)線圈9設(shè)置于各電磁鐵5c的磁場(chǎng)的范圍內(nèi)。
[0084]脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a與上述第I實(shí)施方式相同地向電磁鐵5a、5b、5c的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流。
[0085]接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0086]若脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a向6個(gè)電磁流量計(jì)4的勵(lì)磁線圈15a、15b、15c供給相同的勵(lì)磁電流值的脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流，則從上述的電磁鐵5a、5b、5c產(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)該磁場(chǎng)，根據(jù)弗來(lái)明右手定律，從電極6a、6b產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。該電動(dòng)勢(shì)信號(hào)被取出至外部，基于該計(jì)測(cè)值并利用未圖示的流量換算處理電路求出液體金屬的流量或者流速。
[0087]并且，被從各脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a供給了勵(lì)磁電流時(shí)從各電磁鐵5c產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通密度，由各自的探測(cè)線圈9來(lái)計(jì)測(cè)。將上述的計(jì)測(cè)信號(hào)傳送至各脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a。由此，能夠?qū)Ω麟姶帕髁坑?jì)4的磁場(chǎng)的經(jīng)年變化進(jìn)行監(jiān)視。
[0088]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由探測(cè)線圈9分別計(jì)測(cè)向6個(gè)電磁流量計(jì)4供給了勵(lì)磁電流時(shí)從電磁鐵5c產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并將上述的計(jì)測(cè)信號(hào)傳送至各自的脈沖勵(lì)磁電流供給裝置7a，由此能夠?qū)Υ艌?chǎng)的經(jīng)年變化進(jìn)行監(jiān)視。結(jié)果，能夠早期發(fā)現(xiàn)各電磁流量計(jì)4的故障、功能劣化，并且能夠根據(jù)磁場(chǎng)的經(jīng)年變化控制成可獲得規(guī)定的輸出電壓的勵(lì)磁電流值。
[0089]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠向多個(gè)電磁流量計(jì)4單獨(dú)地進(jìn)行任意值的勵(lì)磁電流的供給，對(duì)多個(gè)電磁流量計(jì)4分別配置探測(cè)線圈9，因此，能夠發(fā)現(xiàn)多個(gè)電磁流量計(jì)4中的單體的故障、功能劣化，并根據(jù)磁場(chǎng)的經(jīng)年變化控制成可獲得規(guī)定的輸出電壓的勵(lì)磁電流值。
[0090]如以上那樣對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但該實(shí)施方式僅作為例子而示出，并不意圖對(duì)發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。該新的實(shí)施方式能夠以其他各種方式加以實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。
[0091]例如，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)沿著環(huán)狀流路I的外周面相互隔開(kāi)間隔配置6個(gè)電磁流量計(jì)4的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，即使在環(huán)狀流路I的外周面配置至少一個(gè)以上的電磁流量計(jì)4也能夠獲得相同的效果。
[0092]此外，在上述各實(shí)施方式中，作為流路例示出具有圓環(huán)狀的剖面的環(huán)狀流路1，但本發(fā)明并不限定于此，例如也可以是剖面為縱長(zhǎng)或者橫長(zhǎng)的矩形狀的流路等其他剖面形狀的流路。
[0093]進(jìn)而，在上述各實(shí)施方式中，作為勵(lì)磁裝置包括直流勵(lì)磁方式的勵(lì)磁裝置，但除此之外，也能夠利用永久磁鐵方式、交流勵(lì)磁方式的勵(lì)磁裝置加以實(shí)施。
[0094]此外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)于脈沖信號(hào)狀的勵(lì)磁電流以矩形波為例進(jìn)行了說(shuō)明，但除此之外也可以使用例如三角波、鋸齒狀波等波形。并且，并不限定于矩形波的勵(lì)磁電流，也可以是消除殘留磁場(chǎng)的影響的波形。
[0095]上述各實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍及主旨中，并同樣包含于權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其等同的范圍中。
[0096]例如，在各實(shí)施方式中對(duì)使用圓環(huán)狀流路的情況進(jìn)行了說(shuō)明，流路的形狀并不限定于此。在若將電磁流量計(jì)的磁鐵穩(wěn)定地勵(lì)磁則可能因其磁通而在流路中產(chǎn)生流速分布那樣的情況下能夠應(yīng)用各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。具體而言，例如只要不是磁通通過(guò)流路整體而是強(qiáng)的磁通通過(guò)流路的一部分的結(jié)構(gòu)，就能夠應(yīng)用各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
[0097]換言之，作為環(huán)狀流路的其他例子，例如如圖9 (a)、(b)所示，假定與流路的軸向垂直的剖面為圓弧狀(圓環(huán)的一部分)流路la、矩形狀流路Ib等。或者，在圓管狀的流路(與流路的軸向垂直的剖面為圓)等不是局部受到磁通的影響的情況下，如果是冷卻材料的流速低的條件(例如是不使用泵而自然循環(huán)的情況)，則通過(guò)應(yīng)用各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)也能夠發(fā)揮降低因電磁流量計(jì)的勵(lì)磁而引起的影響這樣的效果。
[0098]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0099]1:環(huán)狀流路；la:圓弧狀流路；lb:矩形狀流路；2:內(nèi)側(cè)管道；3:外側(cè)管道；4:電磁流量計(jì)；5:勵(lì)磁部件；5a、5b、5c:電磁鐵；6a、6b:電極；7:脈沖勵(lì)磁電流供給裝置；7a:脈沖勵(lì)磁電流供給裝置；7b:脈沖勵(lì)磁電流供給裝置；7c:脈沖勵(lì)磁電流供給裝置；7d:脈沖勵(lì)磁電流供給裝置；8:平均化處理裝置；9:探測(cè)線圈(磁場(chǎng)計(jì)測(cè)裝置)；15a、15b、15c:勵(lì)磁線圈。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁流量計(jì)，具備:勵(lì)磁部件，沿著流動(dòng)有液體金屬的流路的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵，在與所述流路的外周面正交的方向上形成磁場(chǎng)；以及電極，設(shè)置于所述勵(lì)磁部件的磁鐵間，計(jì)測(cè)通過(guò)所述液體金屬橫切所述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓，其特征在于， 設(shè)置有向所述勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流的脈沖勵(lì)磁電流供給裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)，其特征在于， 所述流路是環(huán)狀流路。
3.—種電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，在流動(dòng)有液體金屬的流路的周向上相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)電磁流量計(jì)，該電磁流量計(jì)具備:勵(lì)磁部件，沿著流動(dòng)有液體金屬的所述流路的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵，在與所述流路的外周面正交的方向上形成磁場(chǎng)；以及電極，設(shè)置于所述勵(lì)磁部件的磁鐵間，計(jì)測(cè)通過(guò)所述液體金屬橫切所述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓，其特征在于， 設(shè)置有向所述電磁流量計(jì)的勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流的脈沖勵(lì)磁電流供給裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 與所述多個(gè)電磁流量計(jì)相對(duì)應(yīng)地分別設(shè)置有多個(gè)所述脈沖勵(lì)磁電流供給裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 針對(duì)所述多個(gè)電磁流量計(jì)的每個(gè)分別設(shè)置有計(jì)測(cè)向這些電磁流量計(jì)供給了勵(lì)磁電流時(shí)從所述勵(lì)磁部件產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)計(jì)測(cè)裝置。
6.如權(quán)利要求3所述的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述脈沖勵(lì)磁電流供給裝置是I臺(tái)裝置，選擇所述多個(gè)電磁流量計(jì)中的任意電磁流量計(jì)來(lái)向其供給脈沖狀的勵(lì)磁電流。
7.如權(quán)利要求3所述的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述脈沖勵(lì)磁電流供給裝置是I臺(tái)裝置，將所述多個(gè)電磁流量計(jì)的勵(lì)磁部件串聯(lián)連接，向這些勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 在所述多個(gè)電磁流量計(jì)中的一個(gè)電磁流量計(jì)中設(shè)置計(jì)測(cè)向該電磁流量計(jì)供給了勵(lì)磁電流時(shí)從所述勵(lì)磁部件產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)計(jì)測(cè)裝置。
9.如權(quán)利要求3所述的電磁流量計(jì)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個(gè)電磁流量計(jì)為，將相互對(duì)置的電磁流量計(jì)作為一對(duì)而設(shè)置多對(duì)，針對(duì)每一對(duì)電磁流量計(jì)設(shè)置所述脈沖勵(lì)磁電流供給裝置。
10.一種電磁流量計(jì)測(cè)方法，具備: 磁場(chǎng)形成步驟，由沿著流動(dòng)有液體金屬的流路的外周面相互隔開(kāi)間隔地設(shè)置有多個(gè)磁鐵的勵(lì)磁部件，在與所述流路的外周面正交的方向上形成磁場(chǎng)；以及 電壓計(jì)測(cè)步驟，由設(shè)置于所述勵(lì)磁部件的磁鐵間的電極，計(jì)測(cè)通過(guò)所述液體金屬橫切所述磁場(chǎng)而產(chǎn)生的電壓，其特征在于， 在所述磁場(chǎng)形成步驟中，從脈沖勵(lì)磁電流供給裝置向所述勵(lì)磁部件供給脈沖狀的勵(lì)磁電流。
【文檔編號(hào)】G01F1/60GK103459987SQ201280015130
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月25日
【發(fā)明者】橘高大悟, 菅原良市, 竹島德幸, 小舞正文, 榎本光廣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝