CN101266158B - 电磁流量计及其零点测量方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁流量计，用于给测量流体提供磁场，根据磁场检测测量流体中出现的电信号，并且根据电信号来计算流量值，该电磁流量计包括：零点测量部分，用于对测量流体的零点进行测量；存储部分，用于存储被测量的零点测量值；确定部分，确定存储在存储部分中的先前的零点测量值与当前的零点测量值之间的差值是否超出预定值范围；以及至少一个传送部分或者显示部分，在确定部分确定该差值超出预定值范围时，该传送部分用于传送确定结果，或者该显示部分用于显示确定结果。

Description

电磁流量计及其零点测量方法

本申请要求2007年3月13日向日本专利局提交的日本专利申请No.2007-062942的优先权。该优先申请整体作为参考并入本申请。

技术领域

本公开涉及电磁流量计中测量流体的零点测量。更具体地说，本公开涉及电磁流量计，当测量流体处于静止时的流量值与先前的零点测量值之间的差值落在预定值范围时，该电磁流量计用于执行零点测量而不改变电磁流量计的输出电流。

背景技术

电磁流量计把磁场提供给流经检测器管子的测量流体，检测测量流体中由磁场产生的电信号，并且根据电信号计算并输出测量流体的流量。测量流体处于静止状态下所计算出的流量值被测量为零点测量值，进行从所计算出的流量值中减去零点测量值的零点校正计算从而去除通常状态下在流量测量中由零点测量值所引起的误差。此时，为执行零点测量，改变电磁流量计的输出电流值、激励电流值和激励系统。将以图11来详述这种电磁流量计。

电磁流量计28由检测器4、放大电路8、AD转换部分9、绝缘电路10、DC-DC转换电路12、计算控制部分21、激励电路22和电流输出电路23等组成。

电磁流量计28的一对输出端中的一个连接到DC电源26的正端子(+)，另一个输出端通过电阻25连接到DC电源26的负端子(-)。DC电源26把对应于所计算出的流量值的电流(例如，范围从4到20毫安)和DC电压供给到电磁流量计28。连接到电阻25两端的控制器27测量通过电阻25从电磁流量计28输出的电流，把测量值转换为流量值，并且执行处理控制(例如，流量控制)。

连接到DC电源26的正端子(+)的输出端被连接到第一电源线L1。计算控制部分21、激励电路22、电流输出电路23的电源端子和DC-DC转换电路12的输入侧(SW控制电路11)连接到第一电源线L1。

电流输出电路23和输出电流检测电阻24的连接部分被连接到第一公共线L2。计算控制部分21、激励电路22、电流输出电路23的公共(基准电势)端和DC-DC转换电路12的输入侧(SW控制电路11)连接到第一公共线L2。计算控制部分21、激励电路22、电流输出电路23和DC-DC转换电路12从第一电源线L1接收电源供电。

DC-DC转换电路12输出侧的电源端连接到第二电源线L3。放大电路8、AD转换部分9和绝缘电路10的电源端连接到第二电源线L3。DC-DC转换电路12输出侧的公共(基准电势)端连接到第二公共线L4。放大电路8、AD转换部分9和绝缘电路10的公共(基准电势)端连接到第二公共线L4。放大电路8、AD转换部分9和绝缘电路10从DC-DC转换电路12的输出(第二电源线L3)来接收电源供电。

激励电路22连接到激励电路控制部分20和激励线圈1。激励电路22根据激励电路控制部分20的控制信号使得激励电流流入激励线圈1。激励线圈1在检测器4管子中产生磁场，并把磁场提供给管子中的测量流体，从而在流经管子的测量流体中出现了与磁场的磁通密度和测量流体的流速成比例的电信号(电动势)。检测器4由激励线圈1、电极2和3、以及使得测量流体流动的管子(未示出)等组成，并且由置于管子中的电极2和3来检测电信号。

放大电路8由缓冲器(电压跟随器)5和6以及差分放大器7组成。缓冲器5和6的输入连接到电极2和3，而输出连接到差分放大器7的输入。放大电路8产生由电极2和3所检测的电信号之间的差分信号，并且把差分信号输出到AD转换部分9。差分信号与测量流体的流速成比例。

AD转换部分9把模拟差分信号转换成数字数据，并且通过绝缘电路10把数字数据输出到流量计算部分13。绝缘电路10具有执行信号转换的接口功能，使得可以在基准电势(第一公共线L2和第二公共线L4)不同的电路之间传送信号。

DC-DC转换电路12是变换器系统的绝缘型DC电压转换电路。它通过SW控制电路11把第一电源线L1的DC电压转换成AC电压，并且利用变压器使得电压步升或者步降，随后通过二极管和电容对电压进行整流，并且把电压转换成第二电源线L3的DC电压。因此，连接到第一电源线L1和第一公共线L2的电路与连接到第二电源线L3和第二公共线L4的电路电绝缘。

计算控制部分21由上述流量计算部分13、零点测量部分14、存储部分15、零点测量控制部分16、零点校正部分17、定标部分18、PWM信号转换部分19和上述激励电路控制部分20组成，并且对电磁流量计28进行操作控制和信号处理。

流量计算部分13执行操作，诸如把从绝缘电路10接收到的与测量流体的流速成比例的差分信号的数字数据乘以检测器4的管子内径，并且计算测量流体的流量值。零点测量部分14从流量计算部分13中获得测量流体处于静止状态下的流量值(下文称为“零点测量值”)，并且把零点测量值存储在存储部分15中。

为了去除由零点测量值引起的误差，零点校正部分17从流量计算部分13所计算出的流量值中减去存储在存储部分15中的零点测量值，从而计算出经过零点校正的流量值。

定标部分18接收经过零点校正的流量值并且将该流量值相对于预定流量值进行定标(归一化)(例如，在从0到1的范围内)。PWM信号转换部分19接收定标后的值，并且把具有一定的占空比以输出与该值成比例的电流(例如，当该值为0时，为4毫安；该值为1时，为20毫安)的PWM信号(脉宽调制信号)输出到电流输出电路23。

当来自电流输出电路23的输出电流值很小时，根据减小激励电流值的激励方法来激励激励线圈1，而当输出电流值很大时，根据增加激励电流值的激励方法来激励激励线圈1，从而提供由电极2和3检测到的电信号的良好信噪比。因此，激励电路控制部分20控制激励电路22，从而根据输出电流值的幅度来改变激励电流值和激励方法。此时，激励电路控制部分20从定标部分18接收与输出电流值成比例的定标后的值，并且执行上述控制。

由于根据不同的激励电流值和不同的激励方法而提供的零点测量值不同，所以零点测量部分14根据每个激励电流值和每个激励方法来测量零点测量值。为了减小输出电流，零点测量控制部分16把例如数据0发送给定标部分18。定标部分18输出0，从而输出电流值变成4mA，并且执行对应于该值的激励。在这种状态下，零点测量部分14计算零点测量值，并把该值存储在存储部分15中。接下来，为了增加输出电流，零点测量控制部分16把数据0.5发送给定标部分18。定标部分18输出0.5，从而输出电流值变成12mA，并且执行对应于该值的激励。在这种状态下，零点测量部分14计算零点测量值，并且把该值存储在存储部分15中。在通常的流量计算中，零点校正部分17从存储部分15中获得对应于每个激励电流值和激励方法的零点测量值，并且执行校正计算。

[专利文献1]日本专利未审查公开No.2002-340638

由于检测器4管子中的沉积、测量流体的电导率的影响，零点测量值可能改变。因此，为了减小所计算出的流量值的误差，按照惯例或根据要求进行零点测量。

在电磁流量计28、控制器27和控制阀(未示出)组成的流量控制系统中，在强制关闭控制阀以使得测量流体静止的状态下来进行零点测量。此时，电磁流量计28的输出电流值大约为4毫安。由于输出电流值在进行零点测量的几分钟内增加到12毫安，所以电磁流量计的输出和控制阀的开启并不一致。因此，控制器27可能产生由不一致所引起的异常。为了防止异常的发生，以脱机方式放置控制器27，然后进行零点测量，从而同时临时中断流量控制。

另一方面，当随着输出电流值降低到4毫安来进行零点测量时，如果零点测量值与先前的零点测量值之间的差值处于预定值范围内，则几乎不会发生测量流体的零点测量值的变化。在这种情况下，输出电流值并不需要增加到12毫安来进行零点测量。

发明内容

本发明的示范实施例提供了一种电磁流量计，对于电磁流量计中测量流体的零点测量来说，如果当前的零点测量值与先前的零点测量值之间的差值落在预定值范围内，则该电磁流量计用于执行零点测量而不会改变电磁流量计的输出电流。如果该差值超出预定值范围，则测量流体的零点测量值改变，从而输出电流发生改变，并且执行零点测量。

为此，根据本发明第一方面，提供了一种电磁流量计，其用于把激励电流供给激励线圈，从而把磁场提供给测量流体，根据磁场来检测测量流体中出现的电信号，并且根据电信号来计算流量值，该电磁流量计包括：

零点测量部分，其用于对测量流体的零点进行测量；

存储部分，其用于存储测量得到的零点测量值；

确定部分，其用于确定存储在存储部分中的先前的零点测量值与存储在存储部分中的当前的零点测量值之间的差值是否超出预定值范围；以及

至少一个传送部分或者显示部分，在确定部分确定该差值超出预定值范围时，该传送部分用于传送确定结果，或者该显示部分用于显示确定结果。

本发明第二方面如下所述：

本发明的第一方面的电磁流量计还包括获取部分，其用于获得请求信号，从而至少根据所传送或者显示的确定结果进一步对测量流体的零点进行测量；其中

根据获得的信号改变电磁流量计的输出电流、激励电流和激励方法，随后由零点测量部分来测量零点，并且把零点测量值存储在存储部分中。

本发明的第三方面如下所述：

在本发明第一方面的电磁流量计中，当确定部分确定该差值超出预定值范围时，还改变电磁流量计的输出电流、激励电流和激励方法，随后由零点测量部分来测量零点，并且把零点测量值存储在存储部分中。

本发明的第四方面如下所述：

在本发明的第一到第三方面中任一电磁流量计是双线电磁流量计，其从用于传输输出电流的传输线接收电源供电。

根据本发明的第五方面，提供了一种电磁流量计的零点测量方法，该电磁流量计用于把激励电流供给激励线圈，从而为测量流体提供磁场，根据磁场来检测测量流体中出现的电信号，并且根据电信号来计算流量值，该零点测量方法包括步骤：

对测量流体的零点进行测量；

存储被测量的零点测量值；

确定存储的先前的零点测量值与存储的当前零点测量值之间的差值是否超出预定值范围；以及

当在所述确定步骤中确定该差值超出预定值范围时，至少传送该确定结果或者显示该确定结果。

根据本发明，对于电磁流量计中测量流体的零点测量来说，如果当前零点测量值与先前的零点测量值之间的差值处于预定值范围，则进行零点测量而不改变电磁流量计的输出电流。因此，可以防止由控制器所引起的异常的发生，并且可以把控制器放置在在线状态下来进行零点测量。

从下面的具体描述、附图和所附权利要求中可以显见其他特点和优点。

附图说明

在附图中，

图1是并入本发明的电磁流量计的框图；

图2是并入本发明的另一种电磁流量计的框图；

图3是并入本发明的另一种电磁流量计的框图；

图4是并入本发明的用于从商用电源接收电力的电磁流量计的框图；

图5是激励电路22的框图；

图6是示出激励电路22的激励电流、激励方法和晶体管Q1到Q4的运行的组合表；

图7是电流输出电路23的框图；

图8是并入本发明的零点测量处理的操作流程图；

图9是并入本发明的在获得请求信号时的操作流程图；

图10是并入本发明的不同的零点测量处理的操作流程图；以及

图11是现有技术中的电磁流量计的框图。

具体实施方式

[第一实施例]

根据图1来描述本发明第一实施例。图1是并入本发明的电磁流量计的框图。在图1中与前面参考图11所述的那些部件相同的部件以相同的标号来指代，并且不再描述。本实施例意在确定当前零点测量值与先前的零点测量值之间的差值是否落在预定值范围内，并且如果该差值超出该范围，则传送并显示确定结果。

电磁流量计32由检测器4、放大电路8、AD转换部分9、绝缘电路10、DC-DC转换电路12、计算控制部分21、传送部分30、显示部分31、激励电路22、电流输出电路23等组成。它可以至少包括传送部分30或者显示部分31。

电磁流量计32的一对输出端中的一个连接到DC电源26的正端子(+)，另外一个输出端通过电阻25连接到DC电源26的负端子(-)。DC电源26把对应于所计算出的流量值电流(例如，范围从4到20毫安)和DC电压的供给到电磁流量计32。连接到电阻25两端的控制器27根据电阻25两端的电压来测量从电磁流量计32输出的电流，把测量值转换为流量值，并且执行处理控制(例如，流量控制)。流量控制系统由电磁流量计32、控制器27和控制阀(未示出)组成，控制器27获得电磁流量计32的输出(流量值)，并且控制控制阀的开启，从而提供被测目标的流量值。

连接到DC电源26的正端子(+)的输出端被连接到第一电源线L1。计算控制部分21、激励电路22、电流输出电路23的电源端子和DC-DC转换电路12的输入侧(SW控制电路11)、传送部分30和显示部分31连接到第一电源线L1。

电流输出电路23和输出电流检测电阻24的连接部分被连接到第一公共线L2。计算控制部分21、激励电路22、电流输出电路23的公共(基准电势)端和DC-DC转换电路12的输入侧(SW控制电路11)、传送部分30和显示部分31连接到第一公共线L2。计算控制部分21、激励电路22、电流输出电路23、DC-DC转换电路12、传送部分30和显示部分31从第一电源线L1接收电源供电。

DC-DC转换电路12输出侧的电源端连接到第二电源线L3。放大电路8、AD转换部分9和绝缘电路10的电源端连接到第二电源线L3。

DC-DC转换电路12输出侧的公共(基准电势)端连接到第二公共线L4。放大电路8、AD转换部分9和绝缘电路10的公共(基准电势)端连接到第二公共线L4。放大电路8、AD转换部分9和绝缘电路10从DC-DC转换电路12的输出(第二电源线L3)来接收电源供电。

激励电路22连接到激励电路控制部分20和激励线圈1。激励电路22根据激励电路控制部分20的控制信号使得激励电流流入激励线圈1。激励线圈1在检测器4管子中产生磁场，并把磁场提供给管子中的测量流体，从而在流经管子的测量流体中出现了与磁场的磁通密度和测量流体的流速成比例的电信号(电动势)。检测器4由激励线圈1、电极2和3、以及使得测量流体流动的管子(未示出)等组成，并且由置于管子中的电极2和3来检测电信号。

放大电路8由缓冲器(电压跟随器)5和6以及差分放大器7组成。缓冲器5和6的输入连接到电极2和3，而输出连接到差分放大器7的输入。缓冲器5和6对由电极2和3所检测到的电信号进行阻抗变换，差分放大器7产生缓冲器5和6输出之间的差分信号，并且把差分信号输出到AD转换部分9。差分信号与测量流体的流速成比例。

AD转换部分9把模拟差分信号转换成数字数据，并且通过绝缘电路10把数字数据输出到流量计算部分13。绝缘电路10具有执行信号转换的接口功能，使得可以在基准电势(第一公共线L2和第二公共线L4)不同的电路之间传送信号。绝缘电路10例如利用光耦合器的光传输器件和变压器。

DC-DC转换电路12是变换器系统的绝缘型DC电压转换电路。DC-DC转换电路12的输入侧由SW(切换)控制电路和连接到SW控制电路的变压器的一个绕组所组成。其输出侧由变压器的另一绕组、连接到该绕组的二极管以及连接到二极管的电容组成。DC-DC转换电路12通过SW控制电路11把第一电源线L1的DC电压转换成AC电压，并且利用随着变压器使得电压步升或者步降，随后通过二极管和电容对电压进行整流，并且把电压转换成第二电源线L3的DC电压。因此，连接到第一电源线L1和第一公共线L2的电路与连接到第二电源线L3和第二公共线L4的电路电绝缘。

计算控制部分21由上述流量计算部分13、零点测量部分14、存储部分15、零点测量控制部分16、零点校正部分17、确定部分29、定标部分18、PWM信号转换部分19和上述激励电路控制部分20组成，并且对电磁流量计32进行操作控制和信号处理。

流量计算部分13执行诸如把从绝缘电路10接收到的与测量流体的流速成比例的差分信号的数字数据同检测器4的管子内径进行倍乘的运算，并且计算测量流体的流量值。零点测量部分14从流量计算部分13中获得测量流体处于静止状态下的流量值(下文称为“零点测量值”)，并且把零点测量值存储在存储部分15中。

为了去除由零点测量值所引起的误差，零点校正部分17从流量计算部分13所计算出的流量值中减去存储在存储部分15中的零点测量值，从而计算出经过零点校正的流量值。测量流体处于静止状态下的流速可以存储为零点测量值，并且该零点测量值(流速)可以从流量计算部分13中所计算出的流量值中减去，随后可以计算流量值。

定标部分18接收经过零点校正的流量值并且将该流量值相对于预定流量值进行定标(归一化)(例如，在从0到1的范围内，预定流量值设为1)。PWM信号转换部分19接收定标后的值，并且把具有一定的占空比以输出与该值成比例的电流(例如，当该值为0时，为4毫安；该值为1时，为20毫安)的PWM信号(脉宽调制信号)输出到电流输出电路23。

当来自电流输出电路23的输出电流值很小时，根据减小激励电流值的激励方法来激励激励线圈1，而当输出电流值很大时，根据增加激励电流值的激励方法来激励激励线圈1。增加了激励电流值，因此由电极2和3所检测到的电信号变得很大，从而可以提高信噪比。

因此，激励电路控制部分20控制激励电路22，从而根据输出电流值的幅度来改变激励电流值和激励方法。激励电路控制部分20从定标部分18接收与输出电流值成比例的定标后的值，并且执行上述控制。特别地，在图6B中，当输出电流值很小(例如，小于12毫安)时，减小激励电流值(例如，最大电流为几毫安)，并且执行三值激励。当输出电流值很大(例如，12毫安或者更大)时，增加激励电流值(例如，最大电流为几十毫安)，并且执行二频激励或者二值激励。

将参考图5和6来描述激励电路22的操作。图5是激励电路22的电路框图，图6代表了激励控制模式。激励电路控制部分20把激励PWM信号L10输出到激励电路22，从而控制激励电流值，并且输出定时信号L6到L9来控制激励电流流向和时间。

激励电路22由激励电流方向切换电路46、恒流控制电路47和低通滤波器48组成。激励电流方向切换电路46和恒流控制电路47串联连接在第一电源线L1和第一公共线L2之间。激励线圈1的两端连接到激励电流方向切换电路46的晶体管Q1和Q3的连接部分和晶体管Q2和Q4的连接部分。晶体管Q1到Q4可以是FET(场效应晶体管)。

低通滤波器48由电阻R2、电容C1和运算放大器A1组成，而恒流控制电路47由电阻R1、晶体管Q5和运算放大器A2组成。

激励PWM信号L10从激励电路控制部分20输入到低通滤波器48，并且通过电阻R2和电容C1进行平滑处理。经过平滑的电压由运算放大器A1进行缓冲并且输入到恒流控制电路47。恒流控制电路47运行使得随着流入激励线圈1的激励电流在电阻R1被检测的检测电压与运算放大器A1的输出相匹配，使得恒定的激励电流流入激励线圈1。因此，对应于激励PWM信号占空比的恒定激励电流经过晶体管Q1(或者Q2)、激励线圈1、晶体管Q4(或者Q3)、晶体管Q5和电阻R1从第一电源线L1流入第一公共线L2。在图6B中，减小激励PWM信号的占空比时，允许小激励电流流过，而增加占空比时，允许大激励电流流过。

激励电流方向切换电路46根据图6A所示的信号模式来控制激励电流流向。在信号模式A中，根据从激励电路控制部分20输出的定时信号L7和L9使得晶体管Q1和Q4导通(ON)，而根据从激励电路控制部分20输出的L6和L8使得晶体管Q2和Q3截止(OFF)，从而激励电流从第一电源线L1经过晶体管Q1、激励线圈1、晶体管Q4、晶体管Q5和电阻R1流入第一公共线L2。由激励线圈1根据激励电流所产生的磁场的方向为前向。

在信号模式B中，根据从激励电路控制部分20输出的定时信号L7和L9使得晶体管Q1和Q4截止，而根据从激励电路控制部分20输出的定时信号L6和L8使得晶体管Q2和Q3导通，从而激励电流经过晶体管Q2、激励线圈1、晶体管Q3、晶体管Q5和电阻R1从第一电源线L1流入第一公共线L2。由激励线圈1根据激励电流所产生的磁场的方向为后向。

在信号模式C中，根据从激励电路控制部分20输出的定时信号L6到L9使得晶体管Q1到Q4截止，从而没有激励电流流过，并且激励线圈1不产生磁场。定时信号L6到L9通过绝缘电路42到45被输入到晶体管Q1到Q4。

随着信号模式A、C、B、C、A、C的重复来进行三值激励。随着信号模式A、B、A、B的重复来进行二值激励。随着以高重复频率(例如，几十Hz)的二值激励和以低重复频率(例如几Hz)的二值激励的组成来进行二频激励。

将以图7来描述电流输出电路23的操作。图7是电流输出电路23的框图。电流输出电路23由低通滤波器49、加法器50、输出电流控制电路51和输出电流检测电阻24组成。第一电源线L1、电阻R9、晶体管Q6、输出电流检测电阻24和电阻25串联连接在DC电源26的正端子(+)和负端子(-)之间。第一公共线L2连接在晶体管Q6和输出电流检测电阻24的连接部分。

低通滤波器49由电阻R3、电容C2和运算放大器A3组成，加法器50由电阻R4、R5和运算放大器A4组成，输出电流控制电路51由电阻R6到R9、晶体管Q6和运算放大器A5组成。

从PWM信号转换部分19输出的PWM信号被输入到低通滤波器49，并且由电阻R3和电容C2进行平滑处理。经过平滑的电压由运算放大器A3进行缓存并且输入到加法器50。

向着电阻R25流入电磁流量计(电路等)内部的电流经由第一公共线L2流入输出电流检测电阻24，经过电阻R9和晶体管Q6的电流进一步流入输出电流检测电阻24，并且出现输出电流检测电压L5。加法器50把从低通滤波器49输入的电压和输出电流检测电压L5相加，并把得到的电压输出到输出电流控制电路51。输出电流控制电路51调整流入晶体管Q6的电流，从而把得到的电压设置成几乎为0(第一公共线L2的电势)。由于低通滤波器49的输出电压和输出电流检测电压L5的绝对值相等，所以与从PWM信号转换部分19中输出的PWM信号的占空比成比例的电流流入输出电流检测电阻24。由于PWM信号的占空比与经过零点校正的流量值成比例，所以与经过零点校正的流量值成比例的输出电流流入电阻25。

接下来将利用图8来描述零点测量。图8是由计算控制部分21所执行的零点测量处理的流程图。在图6B中所示的激励电流值与激励方法中测量的零点测量值是不同的。因此，在测量流体保持静止之后，零点测量部分14测量图6B中所示的激励电流值和激励方法中的零点测量值。零点校正部分17减去与每个激励电流值和激励方法对应的零点测量值，并且执行校正计算。

随着通过电阻25、电流输出电路23和通信部分(未示出)从控制器27接收到具有零点测量命令的传送信号，或者随着从控制器27接收到执行零点测量的接点输入信号(未示出)，开始进行零点测量处理。

零点测量控制部分16把数据0发送到定标部分18，定标部分18随后输出所接收到的数据0，输出电流被设为4mA，并且变小。激励电路22减小激励电流，根据来自激励电路控制部分20的定时信号L6到L10来执行三值激励(步骤S1)。零点测量部分14根据零点测量控制部分16的控制信号从流量计算部分13中获得计算出的流量值(步骤S2)。为了获得稳定的零点测量值，连续进行几分钟的零点测量。因此，对所获得的流量值求平均(步骤S3)，并且如果没有到零点测量时间(几分钟)(步骤S4)，则处理以S1开始重复；如果到了零点测量时间，则执行步骤S5。把步骤S3所提供的平均流量值作为零点测量值(下文将称为“当前零点测量值”)存储在存储部分15中(步骤S5)。

确定部分29确定在先前零点测量中测量到的并存储在存储部分15中的先前零点测量值与当前零点测量值之间的差值是否超出预定值范围(步骤S6)。如果该差值处于该范围(例如，在对应于100％输出的流量值的-1％到+1％的范围内)，则测量流体的零点测量值几乎不改变。因此，不执行在输出电流和激励电流增加并且激励方法改变状态下的零点测量，并且终止零点测量处理。另一方面，如果该差值超出该范围，则测量流体的零点测量值改变，因此确定部分29把确定结果输出到传送部分30和显示部分31(步骤S7)。传送部分31通过电流输出电路23把带有确定结果的传送信号传送到控制器27，并且把代表确定结果的接点信号输出到控制器27。显示部分31具有液晶显示部分等的显示功能，并且显示确定结果。

根据该实施例，对于电磁流量计中的流体的零点测量来说，如果当前零点测量值与先前零点测量值之间的差值处于预定值范围，则进行零点测量而不改变电磁流量计的输出电流。因此，可以防止由控制器所引起的异常的发生，并且可以以在线方式安置控制器来进行零点测量。如果该差值超出该范围，则确定结果被传送到控制器并且被加以显示，从而可以通知用户确定结果。

[第二实施例]

将利用图2来描述本发明的第二实施例。图2是并入本发明的电磁流量计的框图。与前面参考图1所述的那些部件相同的部件在图2中以相同标号指代，并且将不再描述。本实施例想要在当前零点测量值与先前零点测量值之间的差值超出预定值范围时，用于改变输出电流等并且根据零点测量请求信号来进行零点测量。在图2中，把获取部分33添加到图1所示的电磁流量计，并且获取部分33的电源端连接到第一电源线L1，而公共(基准电势)端连接到第一公共线L2。

现将利用图9来描述零点测量。图9是在获得请求信号时的处理的流程图。在图8所示的零点测量处理中，当确定先前零点测量值与当前零点测量值之间的差值超出预定值范围时(步骤S6)并且确定结果被传送部分30传送并被显示部分31显示(S7)时，测量流体的零点测量值发生改变，由此在输出电流和激励电流增加而激励方法改变的状态下还进行零点测量。

一旦接收到确定结果，控制器27还传送请求信号用于进行零点测量，并且获取部分33通过电阻25、电流输出电路23和通信部分(未示出)来接收信号。

一旦从获得部分33接收到请求信号，零点测量控制部分16把数据0.5发送到定标部分18，定标部分18随后把接收到的数据0.5输出，并且输出电流被设为12mA并且变大。激励电路22增加激励电流并且根据来自激励电路控制部分20的定时信号L6到L10来执行二频激励或者二值激励(步骤S8)。零点测量部分14根据零点测量控制部分16的控制信号从流量计算部分13获得计算出的流量值(步骤S9)。为了得到稳定的零点测量值，连续进行几分钟的零点测量。因此，对所获得的流量值求平均(步骤S10)，并且如果没有到零点测量时间(几分钟)(步骤S11)，则从S1开始重复；如果到了零点测量时间，则在步骤S10提供的平均流量值作为零点测量值(下文称为“当前零点测量值”)被存储在存储部分15中(步骤S12)。控制器27可以把请求信号作为接点信号输出到获取部分33。用户可以确认在显示部分31上显示的确定结果，并且可以通过控制器27来发送请求信号。

在图10中，当不管请求信号如何而确定了先前的零点测量值与当前的零点测量值之间的差值超出预定值范围时(步骤S13到S18)时，零点测量控制部分16增加输出电流和激励电流并且改变激励方法，进行零点测量(步骤S19到S24)。另一方面，当确定该差值处于该预定值范围时，不进行处理。图10是零点测量处理的流程图。步骤S13到S19与图8中的S1到S7类似，步骤S20到S24与图9中的S8到S12类似。

根据本实施例，如果当前零点测量值与先前的零点测量值之间的差值超出预定值范围，则改变电磁流量计的输出电流并且进行零点测量，可以去除在当前零点测量值的变化所引起的电磁流量计的输出误差。

[第三实施例]

将以图3来描述本发明的第三实施例。图3是并入本发明的电磁流量计的框图。与前面参考图2所述的那些部件相同的部件在图3中以相同标号指代，并且不再描述。本实施例意在把所计算的流量值转换成脉冲数或者输出。

在图3中，把脉冲数转换部分35和脉冲输出电路37添加到图2所示的电磁流量计中。脉冲输出电路37由晶体管36和电阻组成，脉冲数转换部分35的输出通过电阻输入到晶体管36的基极。电阻连接在晶体管发射极和基极之间，第一公共线L2连接到发射极。晶体管36的集电极和发射极通过一对输出端连接到控制器27。

脉冲数转换部分35接收定标部分18中所定标的值，并且将该值乘以用于转换成预定脉冲数的系数来计算脉冲数。脉冲数转换部分35把与所计算的脉冲数对应的脉冲信号输出到脉冲输出电路37。脉冲输出电路37通过使得晶体管导通和截止来把脉冲信号传送到控制器27。计算控制部分21可以使用微处理器来执行处理。

根据本实施例，把与经过零点校正的流量值对应的脉冲信号输出到控制器，从而控制器可以以数字值(计数)获得流量值并且可以执行流量控制。

图4是并入本发明的电磁流量计的框图。电磁流量计是用于从具有商业频率(例如50Hz或者60Hz)的商业电源(例如100V)接收电力的电磁流量计。与前面参考图3所述的那些部分相同的部件在图4中以相同的标号指代，并且将不再描述。

商业电源40通过一对端子连接到电源电路39。电源电路39把从商业电源40输入的AC电压转换成DC电压，并且把DC电压供给第一电源线L1。因此，在用于从商业电源接收电力的电磁流量计中同样可以实现相似的零点测量处理。

尽管电磁流量计的输出已经被描述成关于在4到20毫安的范围的电信号，当时电磁流量计可以是用于进行现场总线通信(基金会现场总线、profi总线等)的电磁流量计。

Claims (5)

1.一种电磁流量计，其用于把激励电流供给激励线圈，从而给测量流体提供磁场，根据磁场检测测量流体中出现的电信号，并且根据电信号来计算流量值，所述电磁流量计包括：

零点测量部分，其用于对测量流体的零点进行测量；

存储部分，其用于存储测量得到的零点测量值；

确定部分，其用于确定存储在所述存储部分中的先前的零点测量值与存储在所述存储部分中的当前的零点测量值之间的差值是否超出预定值范围，其中当所述差值处在预定值范围内时，不执行在输出电流和激励电流增加并且激励方法改变状态下的零点测量，并且终止零点测量处理；

至少一个传送部分或者显示部分，在所述确定部分确定该差值超出预定值范围时，该传送部分用于传送确定结果，或者该显示部分用于显示确定结果；以及

获取部分，其用于获得请求信号，从而至少根据所传送或者显示的确定结果进一步对测量流体的零点进行测量；其中

根据获得的信号改变所述电磁流量计的输出电流、激励电流和激励方法，随后由所述零点测量部分来测量零点，并且把零点测量值存储在所述存储部分中。

2.一种电磁流量计，其用于把激励电流供给激励线圈，从而给测量流体提供磁场，根据磁场检测测量流体中出现的电信号，并且根据电信号来计算流量值，所述电磁流量计包括：

零点测量部分，其用于对测量流体的零点进行测量；

存储部分，其用于存储测量得到的零点测量值；

确定部分，其用于确定存储在所述存储部分中的先前的零点测量值与存储在所述存储部分中的当前的零点测量值之间的差值是否超出预定值范围，其中当所述差值处在预定值范围内时，不执行在输出电流和激励电流增加并且激励方法改变状态下的零点测量，并且终止零点测量处理；

至少一个传送部分或者显示部分，在所述确定部分确定该差值超出预定值范围时，该传送部分用于传送确定结果，或者该显示部分用于显示确定结果，

其中当所述确定部分确定该差值超出预定值范围时，改变所述电磁流量计的输出电流、激励电流和激励方法，随后由所述零点测量部分来测量零点，并且把零点测量值存储在所述存储部分中。

3.如权利要求1或2所述的电磁流量计，其中所述电磁流量计是双线电磁流量计，其从用于传输输出电流的传输线接收电源供电。

4.一种电磁流量计的零点测量方法，该电磁流量计用于把激励电流供给激励线圈，从而为测量流体提供磁场，根据磁场来检测测量流体中出现的电信号，并且根据电信号来计算流量值，所述零点测量方法包括步骤：

对测量流体的零点进行测量；

存储被测量的零点测量值；

确定存储的先前的零点测量值与存储的当前零点测量值之间的差值是否超出预定值范围，当所述差值处在预定值范围内时，不执行在输出电流和激励电流增加并且激励方法改变状态下的零点测量，并且终止零点测量处理；以及

当在所述确定步骤中确定该差值超出预定值范围时，至少传送该确定结果或者显示该确定结果。

5.一种电磁流量计，包括：

激励电路，其用于把激励电流供给激励线圈，从而为测量流体提供磁场；

检测部分，其根据磁场来检测在测量流体中出现的电信号；

流量计算部分，其用于根据电信号来计算流量值；

零点测量部分，其用于对测量流体的零点进行测量；

存储部分，其用于存储被测量的零点测量值；

确定部分，其用于确定存储在所述存储部分中的先前的零点测量值与存储在所述存储部分中的当前零点测量值之间的差值是否超出预定值范围，其中当所述差值处在预定值范围内时，不执行在输出电流和激励电流增加并且激励方法改变状态下的零点测量，并且终止零点测量处理；以及

零点校正部分，其用于从在流量计算部分中所计算出的流量值中减去存储在存储部分中的零点测量值，从而计算经过零点校正的流量值，

其中，当所述确定部分确定该差值超出预定值范围时，所述零点校正部分从在流量计算部分中所计算出的流量值中减去存储在所述存储部分中的当前零点测量值。

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