CN105258741B - 流量计、绝缘劣化诊断系统以及绝缘劣化诊断方法 - Google Patents

流量计、绝缘劣化诊断系统以及绝缘劣化诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种流量计，其具备：励磁部，其对作为测定对象的流体进行励磁；状态检测部，其对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测；驱动部，其供给用于驱动所述励磁部的励磁电流；第1电流检测部，其设置于所述励磁部和所述驱动部之间，对所述励磁电流进行检测；以及处理部，其根据所述第1电流检测部的检测结果，对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。

Description

流量计、绝缘劣化诊断系统以及绝缘劣化诊断方法
技术领域
本发明涉及流量计、绝缘劣化诊断系统以及绝缘劣化诊断方法。
本申请针对2014年7月11日申请的日本特许申请第2014-143174号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
流量计广泛用于测定液体、气体、其他流体的流量。根据作为测定对象的流体的性质、用途等而开发有各种各样的流量计。作为这样的流量计的一种，为电磁流量计。该电磁流量计检测通过对流体施加磁场而产生的电动势(与流速成正比的电动势)，由此测定流体的流量。
上述的电磁流量计安装于配管中，流体在该配管中流动。电磁流量计具备检测部，该检测部设置有励磁线圈和检测电极。励磁线圈产生对流体施加的磁场。检测电极对流体中产生的电动势进行检测。这里，如果设置于检测部中的励磁线圈产生绝缘劣化，则施加于流体的磁场的大小会发生变化。在该情况下，无论电磁流量计中的流体的流量是否未发生变化，流体中产生的电动势都发生变化。因此，电磁流量计会测定出错误的流量。为了防止测定出错误的流量，在电磁流量计中，要进行励磁线圈的绝缘劣化的诊断。
在日本特开2008-020364号公报、日本特开2007-240231号公报、日本特开2007-225487号公报、日本特开2005-207984号公报、日本特开2003-177040号公报、日本特开2003-106879号公报、日本特开2003-097986号公报以及日本特开2002-195861号公报中，公开有具有对励磁线圈的绝缘劣化进行诊断的功能的现有的电磁流量计。例如，日本特开2008-020364号公报中公开有如下电磁流量计，即，根据励磁线圈的电感的变化而对绝缘劣化进行诊断。另外，日本特开2005-207984号公报中公开有如下电磁流量计，即，为了省略用于绝缘劣化诊断的专用的信号线，使绝缘劣化诊断的信号与流量测定信号重叠。
如上所述，电磁流量计的检测部安装于配管中，流体在该配管中流动。因此，在进行检测部的更换、变更的情况下，需要使在配管中流动的流体停止而将配管清空。因此，无法容易地进行检测部的更换、变更。另外，能够想到，如果为了检测部的更换、变更而使在配管中流动的流体停止，则有可能在车间、工厂等中产生较大的机会损失。
这样，检测部的更换、变更并不容易，因此，存在如下问题，即，例如对于已经安装于配管中的检测部，难以追加绝缘劣化诊断所需的结构，或者，难以将已经配置于配管的检测部更换为具备绝缘劣化诊断所需的结构的检测部。该问题并不限定于在电磁流量计中产生，在其他流量计(例如，需要对流动有流体的管进行激振的科里奥利(coriolis)式质量流量计)中也有可能产生该问题。
发明内容
流量计具备：励磁部，其对作为测定对象的流体进行励磁；状态检测部，其对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测；驱动部，其供给用于驱动所述励磁部的励磁电流；第1电流检测部，其设置于所述励磁部和所述驱动部之间，对所述励磁电流进行检测；以及处理部，其根据所述第1电流检测部的检测结果的变化，对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
参照附图并根据以下所述的针对实施方式的详细说明，使得本发明的特征及方式更加明显。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的流量计的主要部分的结构的框图。
图2是表示本发明的第1实施方式中的励磁电路的内部结构的图。
图3A是表示本发明的第1实施方式所涉及的流量计中的、进行正向励磁的情况下的励磁电流的电流路径的图。
图3B是表示本发明的第1实施方式所涉及的流量计中的、进行负向励磁的情况下的励磁电流的电流路径的图。
图4A是表示本发明的第1实施方式所涉及的流量计中的、正常时的励磁电流的波形的一个例子的图。
图4B是表示本发明的第1实施方式所涉及的流量计中的、产生了绝缘劣化时的励磁电流的波形的一个例子的图。
图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的流量计所具备的励磁电路的内部结构的图。
图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的流量计的主要部分的结构的框图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的绝缘劣化诊断系统的主要部分的结构的图。
具体实施方式
参照优选的实施方式对本发明的实施方式进行说明。本领域技术人员能够利用本发明的启示而实现本实施方式的多种替代手段，本发明不限定于这里说明的优选的本实施方式。
本发明的方式在于提供无需大幅地对结构进行变更，就能够对绝缘劣化进行诊断的流量计、绝缘劣化诊断系统以及绝缘劣化诊断方法。
下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的流量计、绝缘劣化诊断系统、以及绝缘劣化诊断方法进行详细说明。
[第1实施方式]
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的流量计的主要部分的结构的框图。如图1所示，本实施方式的流量计1是具备检测部10以及变换部20的电磁流量计。流量计1检测通过对作为测定对象的流体施加磁场而产生的电动势(与流速成正比的电动势)，而测定流体的流量。
检测部10安装于作为配管的测定管P中，作为测定对象的流体在该配管中流动。检测部10对电动势进行检测，该电动势是对在测定管P内流动的流体施加磁场，因所施加的磁场而产生的。该检测部10具备励磁线圈11(励磁部)、检测电极12a、12b(状态检测部)以及基准电极13。励磁线圈11配置于测定管P的外侧。励磁线圈11通过来自变换部20的励磁电流I而进行励磁，由此产生用于对在测定管P内流动的流体施加的磁场。励磁线圈11例如可以以隔着测定管P的方式设置有多个。
检测电极12a、12b是为了检测对在测定管P内流动的流体施加了磁场时所产生的电动势而设置的电极。检测电极12a、12b在测定管P内以隔着测定管P的中心轴的方式相对地配置。基准电极13是为了规定相对于检测电极12a、12b的基准电位而设置的电极。基准电极13与检测电极12a、12b同样地配置于测定管P内。利用检测电极12a检测出的电动势是在检测电极12a和基准电极13之间产生的电动势。另一方面，利用检测电极12b检测出的电动势是在检测电极12b和基准电极13之间产生的电动势。如图1所示，基准电极13与检测部10的框体(主体)以及变换部20的接地件连接。
变换部20具备励磁电路21(驱动部)、电流检测电阻22(第1电流检测部)、差动放大器23、A/D(模拟/数字)变换器24、A/D变换器25以及CPU(中央处理装置)26(处理部)。这种变换部20对检测部10供给励磁电流I。变换部20根据由检测电极12a、12b检测出的电动势而测定在测定管P内流动的流体的流量。变换部20利用电流检测电阻22的检测结果对设置于检测部10中的励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断。
励磁电路21经由电流检测电阻22与检测部10的励磁线圈11连接。励磁电路21基于从CPU 26输出的励磁控制信号C1而生成应当对检测部10供给的励磁电流I。励磁电路21以预先规定的励磁频率(例如，几[Hz]～一百几十[Hz])对励磁线圈11在正向及负向上交替地供给励磁电流I(交替地进行励磁线圈11的正向励磁以及负向励磁)，其详情在后文中进行叙述。励磁电路21使得进行正向励磁的情况下的励磁电流I和进行负向励磁的情况下的励磁电流I达到相同的大小。
电流检测电阻22设置于励磁电路21和检测部10的励磁线圈11之间。电流检测电阻22检测从励磁电路21对励磁线圈11供给的励磁电流I。在产生了励磁线圈11的绝缘劣化的情况下，励磁电流I的一部分流经并未经由电流检测电阻22的其他路径，其详情在后文中进行叙述。因此，利用电流检测电阻22对除了这一部分以外的剩余的励磁电流I进行检测。
励磁电路21和电流检测电阻22的连接点Q与接地件连接。如前所述，设置于检测部10的基准电极13与变换部20的接地件连接。因此，对于励磁电路21和电流检测电阻22的连接点Q的电位，能够将其设定为与设置于检测部10中的基准电极13的电位相同的电位。
差动放大器23与检测部10的检测电极12a、12b连接。差动放大器23将表示由检测电极12a、12b检测出的电动势的差值的信号向A/D变换器24输出。A/D变换器24将从差动放大器23输出的信号变换为数字信号。A/D变换器24将表示由检测电极12a、12b检测出的电动势的差值的电动势数据D1输出至CPU 26。A/D变换器25将由电流检测电阻22检测出的励磁电流I(准确而言，是因励磁电流I在电流检测电阻22中流动而产生的电压)变换为数字信号。A/D变换器25将表示在电流检测电阻22中流动的励磁电流I的励磁电流数据D2输出至CPU 26。
CPU 26对励磁电路21输出励磁控制信号C1，并控制对励磁线圈11施加的励磁电流I。CPU 26利用来自A/D变换器24的电动势数据D1而测定在测定管P内流动的流体的流量。CPU 26利用来自A/D变换器25的励磁电流数据D2而进行对所测定的流量进行校正的校正处理。即，如果励磁电流I发生变化，则施加于流体的磁场发生变化，测定的流体的流量出现错误。因此，在励磁电流I发生变化的情况下，CPU 26利用励磁电流数据D2对所测定的流体的流量进行校正。
CPU 26根据励磁电流数据D2的变化对设置于检测部10中的励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断。具体而言，CPU 26对基准励磁电流SI(基准激励电流)和预先规定的诊断阈值TH(阈值)进行存储。基准励磁电流SI表示未产生励磁线圈11的绝缘劣化的情况下向励磁线圈11供给的励磁电流I。在励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差超过诊断阈值TH的情况下，CPU 26诊断为产生了励磁线圈11的绝缘劣化。这里，CPU 26在进行正向励磁的情况以及进行负向励磁的情况这两种情况下，进行上述诊断。或者，CPU 26可以利用正向励磁和负向励磁的差值进行诊断。在诊断为产生了励磁线圈11的绝缘劣化的情况下，CPU 26将该诊断结果作为警报而输出。即使不进行上述的校正处理，CPU 26也可以将异常的状态向流量计1的外部通知。
图2是表示本发明的第1实施方式中的励磁电路的内部结构的图。在图2中，挑选图1所示的结构中的、对于励磁电路21的说明所需的结构(励磁线圈11、电流检测电阻22以及CPU 26)进行图示。如图2所示，励磁电路21具备励磁电源31、励磁电流控制部32、开关33a～33d以及励磁正负控制部34。
励磁电源31是供给为了对检测部10的励磁线圈11供给励磁电流I所需的电力的直流电源。励磁电流控制部32与励磁电源31的正极连接。励磁电流控制部32进行使对励磁线圈11供给的励磁电流I的大小(绝对值)恒定的控制。具体而言，励磁电流控制部32具备电流检测电阻(控制用电流检测部：省略图示)和电流控制部。电流检测电阻检测在励磁电源31流动的电流。电流控制部进行基于该电流检测电阻的检测结果而使上述电流恒定的控制。
开关33a～33d是为了进行如下切换而设置的，即，是切换为对励磁线圈11沿正向供给励磁电流I(进行励磁线圈11的正向励磁)，还是切换为对励磁线圈11沿负向供给励磁电流I(进行励磁线圈11的负向励磁)。具体而言，开关33a、33c串联连接，并且，开关33b、33d串联连接。这些串联连接的电路连接于励磁电流控制部32和励磁电源31的负极之间。励磁线圈11的一端与开关33a、33c的连接点连接。励磁线圈11的另一端经由电流检测电阻22而与开关33b、33d的连接点连接。
这些开关33a～33d例如是双极型晶体管或者FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)等的电子开关。开关33a～33d根据从励磁正负控制部34输出的正负控制信号C11、C12而切换接通状态以及断开状态。例如，在正负控制信号C11为“H(高)”电平的情况下，开关33a、33d变为接通状态，在正负控制信号C11为“L(低)”电平的情况下，开关33a、33d变为断开状态。在正负控制信号C12为“H(高)”电平的情况下，开关33b、33c变为接通状态，在正负控制信号C12为“L(低)”电平的情况下，开关33b、33c变为断开状态。
励磁正负控制部34基于来自CPU 26的励磁控制信号C1将正负控制信号C11、C12输出，由此选择性地执行励磁线圈11的正向励磁以及负向励磁中的某一方。作为具体的例子，在进行励磁线圈11的正向励磁的情况下，励磁正负控制部34输出“H”电平的正负控制信号C11以及“L”电平的正负控制信号C12。与此相对，在进行励磁线圈11的负向励磁的情况下，输出“L”电平的正负控制信号C11以及“H”电平的正负控制信号C12。在图2中，将励磁控制信号C1作为1个信号而进行了图示，但是，与正负控制信号C11、C12的控制方式相应地，该励磁控制信号C1可以是多个信号。
下面，对上述结构中的流量计1的动作进行说明。下面，首先对设置于检测部10中的励磁线圈11未产生绝缘劣化的情况下的流量计1的动作(正常时动作)进行说明。然后，对励磁线圈11产生了绝缘劣化的情况下的流量计1的动作(绝缘劣化时动作)进行说明。图3A是表示本发明的第1实施方式所涉及的进行正向励磁的情况下的励磁电流的电流路径的图。图3B是表示本发明的第1实施方式所涉及的进行负向励磁的情况下的励磁电流的电流路径的图。另外，图4是表示流量计中的励磁电流的波形的一个例子的图，图4A是表示本发明的第1实施方式所涉及的励磁电流的正常时的波形的图。图4B是表示本发明的第1实施方式所涉及的励磁电流的绝缘劣化时的波形的图。
<正常时动作>
如果开始进行动作，则从CPU 26对励磁电路21的励磁正负控制部34输出励磁控制信号C1(参照图2)。如果该励磁控制信号C1输入至励磁正负控制部34，则从励磁正负控制部34对开关33a～33d输出正负控制信号C11、C12，该正负控制信号C11、C12的电平以预先规定的励磁频率交替地变化。由此，交替地进行励磁线圈11的正向励磁以及负向励磁。
具体而言，在进行励磁线圈11的正向励磁的情况下，从励磁正负控制部34输出“H”电平的正负控制信号C11以及“L”电平的正负控制信号C12。如图3A所示，使开关33a以及开关33d处于接通状态，使开关33b以及开关33c处于断开状态。由此，励磁电流I经由图3A中的电流路径P11而流动。
即，励磁电流I以下述方式流动，即，从励磁电源31的正极流出，在按照顺序经由励磁电流控制部32、开关33a、励磁线圈11、电流检测电阻22以及开关33d以后，流入到励磁电源31的负极。该励磁电流I是对励磁线圈11沿正向供给的电流。在这种励磁电流I流动时，利用电流检测电阻22对励磁电流I的电流值A0(输入至CPU 26的励磁电流数据D2的值)进行检测。
与此相对，在进行励磁线圈11的负向励磁的情况下，从励磁正负控制部34输出“L”电平的正负控制信号C11以及“H”电平的正负控制信号C12。如图3B所示，使开关33a以及开关33d处于断开状态，使开关33b以及开关33c处于接通状态。由此，励磁电流I经由图3B中的电流路径P21而流动。
即，励磁电流I以下述方式流动，即，从励磁电源31的正极流出，在按照顺序经由励磁电流控制部32、开关33b、电流检测电阻22、励磁线圈11以及开关33c以后，流入到励磁电源31的负极。该励磁电流I是对励磁线圈11沿负向供给的电流。在这种励磁电流I流动时，利用电流检测电阻22对励磁电流I的电流值B0(输入至CPU 26的励磁电流数据D2的值)。
这里，无论在上述的进行正向励磁的情况以及进行负向励磁的情况中的哪一种情况下，均在励磁电流控制部32中进行如下控制，即，利用设置于内部的未图示的电流检测电阻对励磁电流I进行检测，并基于其检测结果而使励磁电流I恒定。因此，在正常动作时，进行正向励磁的情况下所得到的励磁电流I1的电流值A0、和进行负向励磁的情况下所得到的励磁电流I1的电流值B0相等。因此，在未产生励磁线圈11的绝缘劣化的情况下，如图4A所示，励磁电流I的绝对值恒定，励磁电流I的极性以预先规定的励磁频率发生变化。具有这种特性的励磁电流I在电流检测电阻22中流动。
这样，如果交替地进行励磁线圈11的正向励磁以及负向励磁，则对于在测定管P内流动的流体，交替地施加与对励磁线圈11供给的正向的励磁电流I(参照图3A)相对应的磁场、和与对励磁线圈11供给的负向的励磁电流I(参照图3B)相对应的磁场。于是，在测定管P内产生电动势。该电动势与利用励磁线圈11而施加的磁场的大小(磁通密度)和流体的平均流速的积成正比。
利用检测电极12a、12b分别对在测定管P内产生的电动势(以基准电极13的电位为基准的电动势)进行检测。表示由检测电极12a检测出的电动势、和由检测电极12b检测出的电动势的差值的信号，从差动放大器23输出。从差动放大器23输出的信号利用A/D变换器24而变换为数字信号，并将该数字信号作为电动势数据D1而输出至CPU26。于是，CPU 26利用电动势数据D1求出流体的流量。具体而言，CPU 26根据电动势数据D1求出流体的平均流速。然后，CPU 26通过对该平均流速乘以测定管P的截面积而求出流体的流量。
在进行以上动作期间，利用电流检测电阻22检测对励磁线圈11供给的励磁电流I。利用A/D变换器25将该电流检测电阻22的检测结果变换为数字信号，并将该数字信号作为励磁电流数据D2而输出至CPU 26。于是，CPU 26利用励磁电流数据D2而对通过上述处理求出的流体的流量进行校正。这样，对流体的流量进行测定。
在进行以上处理的同时，CPU 26求出励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差，并判断该差是否超过诊断阈值TH。
具体而言，CPU 26判断表示电流值A0的励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差、以及表示电流值B0的励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差这两者是否超过诊断阈值TH。在正常时，CPU 26判断为励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差未超过诊断阈值TH。由此，诊断为未产生励磁线圈11的绝缘劣化。
<绝缘劣化时动作>
如果由于流体向检测部10内流入等的主要原因而产生励磁线圈11的绝缘劣化，则励磁线圈11如图3A、3B所示形成为经由电阻R而与检测部10的框体电连接的状态。电阻R例如是产生了绝缘劣化的绝缘体(用于使励磁线圈11相对于框体绝缘的绝缘体)的电阻。于是，如图3A、3B所示，励磁电流I的一部分流经与本来的电流路径P11、P21不同的电流路径P12、P22。
具体而言，在进行励磁线圈11的正向励磁的情况下，如图3A所示，对励磁线圈11供给的励磁电流I的一部分在电流路径P12中流动。电流路径P12是按照顺序经由电阻R、变换部20的接地件、以及连接点Q(励磁电路21和电流检测电阻22的连接点)而到达开关33d的电流路径。在进行励磁线圈11的负向励磁的情况下，如图3B所示，经由开关33b的励磁电流I的一部分在电流路径P22中流动。电流路径P22是按照顺序经由连接点Q、变换部20的接地件、以及电阻R而到达励磁线圈11的电流路径。
如图3A以及图3B所示，在电流路径P12、P22中流动的励磁电流I均未流经电流检测电阻22。因此，在进行励磁线圈11的正向励磁的情况下，由电流检测电阻22检测出的励磁电流I的电流值，变为从上述的正常时的电流值A0减去在电流路径P12中流动的励磁电流I的电流值的量得到的值。在进行励磁线圈11的负向励磁的情况下，由电流检测电阻22检测出的励磁电流I的电流值，变为从上述的正常时的电流值B0减去在电流路径P22中流动的励磁电流I的电流值的量得到的值。
电流值A1是在电流路径P12中流动的励磁电流I的电流值。电流值B1是在电流路径P22中流动的励磁电流I的电流值。在产生了励磁线圈11的绝缘劣化的情况下，如图4B所示，励磁电流I的极性以预先规定的励磁频率(与图4A中示出的励磁电流相同的励磁频率)而变化。在对励磁线圈11进行正向励磁的情况下，具有(A0－A1)的电流值的励磁电流I流过电流检测电阻22。另一方面，在对励磁线圈11进行负向励磁的情况下，具有(B0－B1)的电流值的励磁电流I流过电流检测电阻22。
如果产生这种变化(流过电流检测电阻22的励磁电流I的变化)，则CPU 26判断为励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差超过诊断阈值TH。由此，诊断为产生了励磁线圈11的绝缘劣化。在诊断为产生了励磁线圈11的绝缘劣化的情况下，CPU 26将该诊断结果作为警报而输出。CPU 26不进行前述的校正处理(利用励磁电流数据D2对流体的流量进行校正的处理)，由此能够将异常的状态向外部通知。
如上所述，在本实施方式中，CPU 26求出表示流过与励磁线圈11连接的电流检测电阻22的励磁电流I的励磁电流数据D2、和预先规定的基准励磁电流SI的差。然后，CPU 26根据该差是否超过了诊断阈值TH而诊断是否产生了励磁线圈11的绝缘劣化。为了诊断励磁线圈11的绝缘劣化，仅对由CPU 26执行的程序进行变更即可。因此，在本实施方式中，无需对结构进行大幅变更，就能够对绝缘劣化进行诊断。
[第2实施方式]
图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的流量计所具备的励磁电路的内部结构的图。本实施方式的流量计的结构与图1所示的流量计1的结构大致相同，取代流量计1的励磁电路21而设置图5所示的励磁电路40，对在励磁线圈11中流动的励磁电流I进行PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制。在图5中，对与图2中示出的结构相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
如图5所示，励磁电路40不具有图2所示的励磁电路21的励磁电流控制部32。励磁电路40是设置有电流检测电阻41(第2电流检测部)、波形整形电路42、励磁电流控制电路43(电流控制部)、以及AND电路44a、44b的结构。电流检测电阻41是为了对在励磁线圈11中流动的励磁电流I进行PWM控制而设置的结构。电流检测电阻41的一端与开关33b、33d的连接点连接，另一端与电流检测电阻22的一端(连接点Q)连接。
参照图3，无论在进行正向励磁的情况以及进行负向励磁的情况中的哪一种情况下，从励磁电源31的正极流出的励磁电流I全部都流经电流检测电阻41所设置的位置(开关33b、33d的连接点和连接点Q之间的位置)。因此，即使在产生了励磁线圈11的绝缘劣化的情况下，也能够利用电流检测电阻41将在励磁线圈11中流动的励磁电流控制为恒定。
波形整形电路42对由电流检测电阻41检测出的信号(因励磁电流流过电流检测电阻41而产生的电压信号)进行波形整形。励磁电流控制电路43基于从波形整形电路42输出的信号，生成用于使励磁电流I恒定的PWM控制信号C20，并将该PWM控制信号C20向AND电路44a输出。PWM控制信号C20具有比励磁电流I的励磁频率高的频率。例如，PWM控制信号C20的频率可以比励磁电流I的励磁频率高100倍左右。AND电路44a对来自励磁正负控制部34的正负控制信号C11和来自励磁电流控制电路43的PWM控制信号C20的逻辑与进行运算，并将运算所得到的逻辑与的结果输出至开关33a。AND电路44b对来自励磁正负控制部34的正负控制信号C12和来自励磁电流控制电路43的PWM控制信号C20的逻辑与进行运算，并将运算所得到的逻辑与的结果输出至开关33b。
下面，简单地说明励磁电路40的动作。如果从CPU 26输出励磁控制信号C1，则与第1实施方式相同，从励磁正负控制部34输出正负控制信号C11、C12，该正负控制信号C11、C12的电平以预先规定的励磁频率交替地变化。由此，交替地进行励磁线圈11的正向励磁以及负向励磁。无论在进行正向励磁的情况以及进行负向励磁的情况中的哪一种情况下，具有与由电流检测电阻41检测出的信号相对应的占空比的PWM控制信号C20都从励磁电流控制电路43向AND电路44a输出。AND电路44a对正负控制信号C11和PWM控制信号C20的逻辑与进行运算。AND电路44b对正负控制信号C12和PWM控制信号C20的逻辑与进行运算。
由此，在进行正向励磁的情况下，进行如下控制，即，使开关33d处于接通状态，使开关33b以及开关33c处于断开状态，使开关33a反复地接通·断开。具体而言，对开关33a进行如下控制，即，在PWM控制信号C20的各周期，在由上述占空比规定的期间内使开关33a处于接通状态，在剩余的期间使该开关33a处于断开状态。与此相对，在进行负向励磁的情况下，进行如下控制，即，使开关33a以及开关33d处于断开状态，使开关33c处于接通状态，使开关33b反复地接通·断开。与进行正向励磁的情况下的开关33a同样地对开关33b进行控制。
如果PWM控制信号C20的占空比与由电流检测电阻41检测出的信号相对应地变化，则励磁电流I的电流值(平均值)与该占空比的变化相对应地改变。通过进行这种控制，能够将在励磁线圈11中流动的励磁电流I控制为恒定。除了以上说明的励磁电路40的动作以外的动作，基本上与第1实施方式相同，因此省略其说明。
如上所述，在本实施方式中，对在励磁线圈11中流动的励磁电流I进行PWM控制，但是，利用与第1实施方式相同的方法对是否产生了励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断。在本实施方式中，除了电流检测电阻22以外，还需要设置电流检测电阻41，但是，无需大幅地变更结构便能够对绝缘劣化进行诊断。
[第3实施方式]
图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的流量计的主要部分的结构的框图。在前述的第1、第2实施方式中，利用基准励磁电流SI(未产生励磁线圈11的绝缘劣化的情况下在励磁线圈11中流动的励磁电流I)进行劣化诊断，但是，在本实施方式中，不利用基准励磁电流SI进行劣化诊断。在图6中，对与图1中示出的结构相同的结构标注相同的标号，省略其说明。
如图6所示，本实施方式的流量计2构成为在图1所示的流量计1的变换部20中设置有A/D变换器50。图6中的励磁电路X是图1中的励磁电路21、或者图5中的励磁电路40。励磁电路X内的电阻R1是设置于图1中的励磁电路21的未图示的电流检测电阻、或者设置于图5中的励磁电路40的电流检测电阻41。
A/D变换器50将由电流检测电阻R1检测出的励磁电流I(准确而言，是因励磁电流I流过电流检测电阻R1而产生的电压)变换为数字信号。A/D变换器50将表示流过电流检测电阻R1的励磁电流I的励磁电流数据D3输出至CPU26。
在来自A/D变换器25的励磁电流数据D2和来自A/D变换器50的励磁电流数据D3的差超过预先规定的诊断阈值TH1(阈值)的情况下，CPU 26诊断为产生了励磁线圈11的绝缘劣化。诊断阈值TH1可以与在第1、第2实施方式中使用的诊断阈值TH相同，也可以不同。
可以使A/D变换器25和A/D变换器50通用化。在该情况下，针对该通用化的A/D变换器，可以利用多路转接器等而选择性地将由电流检测电阻22检测出的励磁电流I和由电流检测电阻R1检测出的励磁电流I输入。
如前所述，无论在进行正向励磁的情况以及进行负向励磁的情况中的哪一种情况下，从励磁电源31的正极流出的励磁电流I全部都流过图5中的设置于励磁电路40中的电流检测电阻41。这对于图1中的设置于励磁电路21中的未图示的电流检测电阻也一样。与此相对，流过电流检测电阻22的励磁电流I与励磁线圈11的绝缘劣化的有无相对应地变化。因此，只要对励磁电流数据D2和励磁电流数据D3进行比较，CPU 26就能够对是否产生了绝缘劣化进行诊断。
如上所述，在本实施方式中，CPU 26求出表示流过电流检测电阻22的励磁电流I的励磁电流数据D2、和表示流过设置于励磁电路X内的电流检测电阻R1的励磁电流I的励磁电流数据D3的差。然后，CPU26根据该差是否超过诊断阈值TH1，而对是否产生了励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断。在本实施方式中，除了电流检测电阻22以外，还需要设置电流检测电阻R1以及A/D变换器50，但是，无需大幅地变更结构便能够对绝缘劣化进行诊断。
[绝缘劣化诊断系统]
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的绝缘劣化诊断系统的主要部分的结构的图。
本实施方式的绝缘劣化诊断系统DS不利用流量计单体来进行励磁线圈11的绝缘劣化的诊断，而是利用与流量计不同的诊断装置来进行。在图7中，对与图1中示出的结构相同的结构标注相同的标号，省略其说明。
如图7所示，本实施方式的绝缘劣化诊断系统DS具备流量计3和诊断装置70。流量计3在图1所示的流量计1的变换部20设置有显示部61以及输出部62。但是，CPU 26不具备对励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断的功能。显示部61具备液晶显示装置等的显示装置，对由CPU 26测定出的流量等进行显示。输出部62经由传送线L而与诊断装置70连接。输出部62将从CPU 26输出的励磁电流数据D2输出至诊断装置70。上述的传送线L例如为在“4～20mA”的信号的传送中使用的双线式的传送线。
诊断装置70经由传送线L而与输出部62连接。诊断装置70利用从输出部62输出的励磁电流数据D2，对是否产生了励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断。具体而言，与第1实施方式中的CPU 26相同地，在从输出部62输出的励磁电流数据D2和基准励磁电流SI的差超过诊断阈值TH的情况下，诊断装置70诊断为产生了励磁线圈11的绝缘劣化。这样，在本实施方式中，需要对结构进行某种程度的变更，但是，利用与流量计3连接的外部的诊断装置70，能够对励磁线圈11的绝缘劣化进行诊断。
针对第2、第3实施方式的流量计也能够应用本实施方式中的绝缘劣化诊断系统。例如，在应用于第3实施方式的流量计2(参照图6)上的情况下，在流量计2的变换部20设置输出部62，输出部62将励磁电流数据D2和励磁电流数据D3输出至诊断装置70。并且，在诊断装置70中，只要通过对这些励磁电流数据D2和励磁电流数据D3进行比较而诊断是否产生了绝缘劣化即可。
以上对本发明的实施方式所涉及的流量计、绝缘劣化诊断系统以及绝缘劣化诊断方法进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式，在本发明的范围内能够自由地对其进行变更。例如，在上述实施方式中，对流量计是电磁流量计的情况进行了说明，但是，本发明还能够应用科里奥利式质量流量计。科里奥利式质量流量计使流动有流体的管振动，根据处于管的上下游的不同的2点的振动检测信号的相位差，对在管中流动的流体的质量流量进行测定。
在本说明书中，“前、后、上、下、垂直、水平、下、横、行以及列”等表示方向的词语，对于本发明的装置中的这些方向而使用。因此，本发明的说明书中的这些词语在本发明的装置中应当进行相对的解释。
“构成为”这样的词语，用于表示为了执行本发明的功能而构成为的意思，或者用于表示装置的结构、要素、部分。
并且，权利要求书中表述为“手段加功能(means plus function)”的词语，应当包含能够用于执行本发明中所包含的功能的所有构造。
“单元”这样的词语，用于表示构成要素、单元、硬件、为了执行期望的功能而进行编程所得到的软件的一部分。硬件的典型例是设备、电路，但不限定于此。
以上对本发明的优选的实施例进行了说明，但本发明不限定于这些实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的追加、省略、置换、以及其他变更。本发明不限定于前述的说明，而仅由随附的权利要求书来限定。

Claims (20)

1.一种流量计，其具备：
励磁部，其对作为测定对象的流体进行励磁；
状态检测部，其对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测；
驱动部，其供给用于驱动所述励磁部的交流的励磁电流；
第1电流检测部，其设置于所述励磁部和所述驱动部之间，对所述励磁电流进行检测；以及
处理部，其根据所述励磁电流从所述驱动部向所述励磁部供给时的所述第1电流检测部的检测结果的变化，对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
2.根据权利要求1所述的流量计，其中，
所述处理部利用所述状态检测部的检测结果，对所述流体的流量进行测定，并且，利用所述第1电流检测部的检测结果，对测定出的所述流体的流量进行校正。
3.根据权利要求1所述的流量计，其中，
所述处理部将所述励磁部未产生绝缘劣化的情况下向所述励磁部供给的励磁电流作为基准励磁电流而进行存储，
在所述第1电流检测部的检测结果和所述基准励磁电流的差超过预先规定的阈值的情况下，诊断为所述励磁部产生了绝缘劣化。
4.根据权利要求1所述的流量计，其中，
所述励磁部具备励磁线圈，该励磁线圈用于对所述流体进行励磁，
所述状态检测部具备检测电极，该检测电极对通过将所述流体励磁而产生的电动势进行检测。
5.根据权利要求4所述的流量计，其中，
所述驱动部针对所述励磁线圈沿正向及负向交替地供给所述励磁电流，
在沿正向供给所述励磁电流的情况以及沿负向供给所述励磁电流的情况这两种情况下，所述处理部对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
6.根据权利要求4所述的流量计，其中，
具备基准电极，该基准电极对所述电动势的基准电位进行规定，
所述驱动部和所述第1电流检测部的连接点的电位，是与所述基准电极的电位相同的电位。
7.一种流量计，其具备：
励磁部，其对作为测定对象的流体进行励磁；
状态检测部，其对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测；
驱动部，其供给用于驱动所述励磁部的励磁电流；
第1电流检测部，其设置于所述励磁部和所述驱动部之间，对所述励磁电流进行检测；以及
处理部，其根据所述第1电流检测部的检测结果的变化，对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断，
所述驱动部具备：第2电流检测部，其对所述励磁电流进行检测；以及电流控制部，其基于所述第2电流检测部的检测结果，控制所述励磁电流的大小，
在所述第1电流检测部的检测结果和所述第2电流检测部的检测结果的差超过预先规定的阈值的情况下，所述处理部诊断为所述励磁部产生了绝缘劣化。
8.一种绝缘劣化诊断系统，其具备流量计和诊断装置，
该流量计具备：励磁部，其对作为测定对象的流体进行励磁；状态检测部，其对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测；处理部，其利用所述状态检测部的检测结果，对所述流体的流量进行测定；驱动部，其供给用于驱动所述励磁部的交流的励磁电流；第1电流检测部，其设置于所述励磁部和所述驱动部之间，对所述励磁电流进行检测；以及输出部，其将所述第1电流检测部的检测结果向外部输出，
该诊断装置根据从所述流量计输出的、所述励磁电流从所述驱动部向所述励磁部供给时的所述第1电流检测部的检测结果的变化，对设置于所述流量计中的所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
9.根据权利要求8所述的绝缘劣化诊断系统，其中，
所述处理部利用所述状态检测部的检测结果，对所述流体的流量进行测定，并且，利用所述第1电流检测部的检测结果，对测定出的所述流体的流量进行校正。
10.根据权利要求8所述的绝缘劣化诊断系统，其中，
所述诊断装置将所述励磁部未产生绝缘劣化的情况下的向所述励磁部供给的励磁电流作为基准励磁电流而进行存储，
在所述第1电流检测部的检测结果和所述基准励磁电流的差超过预先规定的阈值的情况下，诊断为所述励磁部产生了绝缘劣化。
11.根据权利要求8所述的绝缘劣化诊断系统，其中，
所述励磁部具备励磁线圈，该励磁线圈用于对所述流体进行励磁，
所述状态检测部具备检测电极，该检测电极对通过将所述流体励磁而产生的电动势进行检测。
12.根据权利要求11所述的绝缘劣化诊断系统，其中，
所述驱动部针对所述励磁线圈沿正向及负向交替地供给所述励磁电流，
在沿正向供给所述励磁电流的情况以及沿负向供给所述励磁电流的情况这两种情况下，所述诊断装置对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
13.根据权利要求11所述的绝缘劣化诊断系统，其中，
具备基准电极，该基准电极对所述电动势的基准电位进行规定，
所述驱动部和所述第1电流检测部的连接点的电位，是与所述基准电极的电位相同的电位。
14.一种绝缘劣化诊断系统，其具备流量计和诊断装置，
该流量计具备：励磁部，其对作为测定对象的流体进行励磁；状态检测部，其对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测；处理部，其利用所述状态检测部的检测结果，对所述流体的流量进行测定；驱动部，其供给用于驱动所述励磁部的励磁电流；第1电流检测部，其设置于所述励磁部和所述驱动部之间，对所述励磁电流进行检测；以及输出部，其将所述第1电流检测部的检测结果向外部输出，
该诊断装置根据从所述流量计输出的所述第1电流检测部的检测结果的变化，对设置于所述流量计中的所述励磁部的绝缘劣化进行诊断，
所述驱动部具备：第2电流检测部，其对所述励磁电流进行检测；以及电流控制部，其基于所述第2电流检测部的检测结果，控制所述励磁电流的大小，
在所述第1电流检测部的检测结果和所述第2电流检测部的检测结果的差超过预先规定的阈值的情况下，所述诊断装置诊断为所述励磁部产生了绝缘劣化。
15.一种绝缘劣化诊断方法，其中，
利用励磁部对作为测定对象的流体进行励磁，
利用状态检测部对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测，
利用驱动部供给用于驱动所述励磁部的交流的励磁电流，
利用设置于所述励磁部和所述驱动部之间的第1电流检测部对所述励磁电流进行检测，
利用处理部，根据所述励磁电流从所述驱动部向所述励磁部供给时的所述第1电流检测部的检测结果的变化，对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
16.根据权利要求15所述的绝缘劣化诊断方法，其中，
利用所述处理部并利用所述状态检测部的检测结果，对所述流体的流量进行测定，
利用所述处理部并利用所述第1电流检测部的检测结果，对测定出的所述流体的流量进行校正。
17.根据权利要求15所述的绝缘劣化诊断方法，其中，
利用所述处理部，将所述励磁部未产生绝缘劣化的情况下的向所述励磁部供给的励磁电流作为基准励磁电流而进行存储，
在所述第1电流检测部的检测结果和所述基准励磁电流的差超过预先规定的阈值的情况下，利用所述处理部诊断为所述励磁部产生了绝缘劣化。
18.根据权利要求15所述的绝缘劣化诊断方法，其中，
所述励磁部具备用于对所述流体进行励磁的励磁线圈，
所述状态检测部具备检测电极，该检测电极对所述流体被励磁而产生的电动势进行检测。
19.根据权利要求18所述的绝缘劣化诊断方法，其中，
利用所述驱动部针对所述励磁线圈沿正向及负向交替地供给所述励磁电流，
在沿正向供给所述励磁电流的情况以及沿负向供给所述励磁电流的情况这两种情况下，利用所述处理部对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断。
20.一种绝缘劣化诊断方法，其中，
利用励磁部对作为测定对象的流体进行励磁，
利用状态检测部对由所述励磁部进行励磁后的所述流体的状态进行检测，
利用驱动部供给用于驱动所述励磁部的励磁电流，
利用设置于所述励磁部和所述驱动部之间的第1电流检测部对所述励磁电流进行检测，
利用处理部，根据所述第1电流检测部的检测结果的变化，对所述励磁部的绝缘劣化进行诊断，
所述驱动部具备：第2电流检测部，其对所述励磁电流进行检测；以及电流控制部，其基于所述第2电流检测部的检测结果，控制所述励磁电流的大小，
在所述第1电流检测部的检测结果和所述第2电流检测部的检测结果的差超过预先规定的阈值的情况下，利用所述处理部诊断为所述励磁部产生了绝缘劣化。
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