CN105937925A - 电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁流量计，其将通过激励电流产生的磁场施加至在测量管中流动的待测量的流体，以及基于将从在测量管中设置的电极产生的检测信号来测量待测量的流体的流率。该电磁流量计包括：激励电路，其被构造为产生具有正激励周期、负激励周期和非激励周期的激励电流；以及诊断单元，其被构造为根据非激励稳定周期中的检测信号的电平来检测基于待测量的流体的特征的异常，所述非激励稳定周期为将在所述非激励周期中产生的检测信号的差分噪声集中的周期。

Description

电磁流量计

技术领域

本发明涉及一种电磁流量计，具体地说，涉及一种检测基于待测量的流体的特征的异常的技术。

背景技术

由于被构造为通过利用电磁感应测量导电流体的流率的电磁流量计是稳健和精度高的，因此其广泛用于工业应用。电磁流量计被构造为使得待测量的导电流体能够流入沿着正交方向向其施加磁场的测量管中，以及被构造为测量产生的电动势。由于电动势与待测量的流体的流速成比例，因此可基于测量到的电动势获得待测量的流体的容积流率。

例如，如图14所示，可通过附于测量管501的一对电极(电极A 503a和电极B 503b)测量产生的电动势。另外，可通过使激励电流能够从激励电路505流至布置在测量管501附近的激励线圈502产生正交方向的磁场。

通常，作为激励电流Iex，使用正激励周期和负激励周期彼此切换的交流电。然而，专利文献1公开了一种使得其非激励周期设置在正激励周期与负激励周期之间的激励电流Iex能够流向激励线圈502的技术。

关于其中非激励周期设置在正激励周期与负激励周期之间的电磁流量计，专利文献2公开了一种构造，其中当切换至非激励周期时，对在电极A 503a和电极B 503b产生的差分噪声求和，并且基于和值检测到当测量管501为空或者绝缘杂质附于电极A 503a和电极B503b时发生的异常，如图15所示。

根据专利文献2中公开的技术，由于差分噪声用作异常确定标准，因此在切换至非激励周期之后，针对预定时间内的周期Tl、周期T2……获取在两个电极处产生的电压。

[专利文献1]日本专利申请公开No.Hei 3-144314A

[专利文献2]日本专利申请公开No.2011-209231A

也可在其它情况下以及当测量管为空或者绝缘杂质附着至电极时发生在电磁流量计中发生的异常。例如，可发生基于待测量的流体(工艺流体)的特征的异常。

作为基于待测量的流体的特征的异常，可举例示出待测量的流体中产生气泡的情况，待测量的流体成为低导电流体、浆状流体的情况等。另外，还存在由于基于待测量的流体的特征的异常导致了不选择由对应于待测量的流体的材料制成的电极以及由于待测量的酸/碱流体造成的电极腐蚀的情况。另外，在所述基于待测量的流体的特征的异常中也可包括绝缘杂质对电极的附着。

不能说基于待测量的流体的特征的异常总是作为差分噪声的幅度而显现。因此，在专利文献2中公开的利用差分噪声的异常确定方法不适于基于待测量的流体的特征的异常检测。因此，需要一种能够简单地检测基于待测量的流体的特征的异常的技术。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种简单地检测基于待测量的流体的特征的异常的电磁流量计。

根据本发明的示例性实施例，一种电磁流量计，其被构造为将通过激励电流产生的磁场施加至在测量管中流动的待测量的流体，以及基于将从在测量管中设置的电极产生的检测信号来测量待测量的流体的流率，该电磁流量计包括：

激励电路，其被构造为产生具有正激励周期、负激励周期和非激励周期的激励电流；以及

诊断单元，其被构造为根据非激励稳定周期中的检测信号的电平来检测基于待测量的流体的特征的异常，所述非激励稳定周期为将在所述非激励周期中产生的检测信号的差分噪声集中的周期。

诊断单元可被构造为将通过对连续的非激励稳定周期中的检测信号的绝对值取平均或者对检测信号的峰值取平均获得的值设为检测信号的电平。

诊断单元可被构造为当检测信号的电平等于或大于预定参考值时确定已出现基于待测量的流体的特征的异常。

诊断单元可被构造为当确定已出现基于待测量的流体的特征的异常时根据预定标准来提供关于异常原因的提示。

所述电磁流量计还可包括：

导电率测量电路，其被构造为测量待测量的流体的导电率，

其中，诊断单元被构造为利用通过导电率测量电路测量的导电率来提供关于异常原因的提示。

激励电路可被构造为产生具有其中短周期脉冲和长周期脉冲重叠的双频率激励波形的激励电流。

诊断单元可被构造为将通过对连续的非激励稳定周期中的检测信号计算系数之和为零(0)的加权平均而获得的值设为检测信号的电平。

在系数之和为零(0)的加权平均中，针对三个连续的非激励稳定周期中的检测信号可使用系数(1，-2，1)或者(-1，2，-1)。

诊断单元可被构造为在比计算检测信号的电平时取平均所用的周期更长的周期中对检测信号进一步取平均，并且基于两个平均值的差异来确定异常是恒定还是偶发。

将通过诊断单元检测到的基于待测量的流体的特征的异常可包括气泡产生、低导电率、浆状流体、待测量的流体造成的电极腐蚀以及绝缘杂质附着于电极中的任一个。

诊断单元可被构造为通过确定在测量待测量的流体的流率时获得的流速的变化与检测信号的电平的变化之间的相关性来提供关于异常原因的提示。

诊断单元可被构造为当确定流速的变化与检测信号的电平的变化之间的相关性是正相关时提供指示异常原因是低导电率或电极腐蚀的提示。

诊断单元可被构造为当确定流速的变化与检测信号的电平的变化之间的相关性是负相关时提供指示异常原因是气泡的提示。

诊断单元可被构造为当确定流速的变化与检测信号的电平的变化之间无相关性时提供指示异常原因是电噪声的提示。

根据示例性实施例，可在所述电磁流量计中简单地检测基于待测量的流体的特征的异常。

附图说明

图1是描绘根据示例性实施例的电磁流量计的基本构造的框图。

图2描绘了激励电路的特定示例。

图3描绘了激励电流的波形。

图4是描绘了根据示例性实施例的电磁流量计的操作的流程图。

图5描绘了将要获取噪声水平的采样周期。

图6描绘了采样周期中的采样。

图7是描绘了基于待测量的流体的特征的异常诊断处理的流程图。

图8描绘了除检测目标之外的噪声的去除。

图9A至图9D描绘了双频率激励波形和非激励采样周期。

图10是描绘了基于待测量的流体的特征的异常诊断处理的另一示例的流程图。

图11是描绘了异常诊断处理的第二示例的流程图。

图12A和图12B描绘了噪声水平与流速之间的相关性。

图13A和图13B描绘了噪声水平和流速的时间变化。

图14描绘了通过电磁流量计的流率测量。

图15描绘了包括非激励周期的激励电流和电动势。

具体实施方式

将参照附图描述本发明的示例性实施例。图1是描绘了根据示例性实施例的电磁流量计100的基本构造的框图。如图1所示，电磁流量计100包括测量管101、激励线圈102、电极A 103a、电极B 103b、接地电极104、缓冲器105、差分放大电路106、采样单元107、采样单元108、导电率测量电路109、控制器110、激励电路120、显示单元131、操作接收单元132、电流输出单元133、脉冲输出单元134、状态输出单元135和通信单元136。

控制器110可由CPU、存储器等构造，并且具有电路控制单元111、计算单元112和诊断单元113。

电路控制单元111被构造为控制采样单元107、采样单元108、激励电路120、显示单元131、电流输出单元133、脉冲输出单元134、状态输出单元135和通信单元136，并且还被构造为通过操作接收单元132从用户接收多种指令。

计算单元112被构造为基于在电极A 103a和电极B 103b测量的电动势来计算流过测量管101的待测量的流体的流速和容积流率。诊断单元113被构造为基于在电极A 103a和电极B 103b测量的电动势来诊断流过测量管101的基于待测量的流体的特征的异常。

在电磁流量计100中，当激励电路120能够在控制器110的控制下使得激励电流Iex流至激励线圈102时，在电极A 103a和电极B 103b检测到与待测量的流体的流速成比例的电动势。通过缓冲器105将检测信号输入至差分放大电路106，从而去除了在普通模式下产生的外部噪声，并且放大了信号以具有期望的放大电平。

在采样单元107将通过差分放大电路106输出的检测信号转换为数字数据，随后将其输入至控制器110。另外，通过激励电路120输出的对应于激励电流Iex的值在采样单元108转换为数字数据，随后将其输入至控制器110。

导电率测量电路109被构造为使得预定电流能够通过电极A103a和电极B 103b流至待测量的流体，以及基于通过电流在电极A103a和电极B 103b之间产生的电压来测量待测量的流体的电阻，从而测量待测量的流体的导电率。例如，将用于测量的电流可与激励电流重叠。在这种情况下，从电极A 103a和电极B 103b检测到的电压中排除用于导电率测量的电流的影响。

显示单元131可由液晶显示装置等构造，并且被构造为显示测量到的值、诊断结果等。操作接收单元132可由多个键构造，并且被构造为从用户接收操作。电流输出单元133被构造为将测量值、诊断值等缩放至诸如4mA至20mA的预定范围内的电流值，并且随后将其输出。脉冲输出单元134被构造为将测量到的值、诊断值等缩放至预定范围内的频率脉冲，并且随后将其输出。状态输出单元135被构造为通过接触点的开关操作将电磁流量计100的内部状态输出至外部。通信单元136被构造为通过各种协议与外部设备执行各种信息的通信。同时，对应的输出单元仅是示例性的，并且本发明不限于此。

图2描绘了被构造为使得激励电流Iex能够流至激励线圈102的激励电路120的构造示例。激励电路120具有直流电源El、恒定电流源CCS和开关元件Ql、Q2、Q3、Q4。由来自电路控制单元111的信号Tl、T2、T3、T4控制开关元件Ql、Q2、Q3、Q4的开关操作。同时，将在串联至激励线圈102的电阻Ri产生的电压Viex表示对应于激励电流Iex的值，并且在采样单元108被采样，随后被输入至控制器110。

如图3所示，电路控制单元111将一个循环的激励划分为四个周期。电路控制单元111分别输出信号Tl、T3以使得开关元件Ql、Q3仅在第一周期接通，并且分别输出信号T2、T4以使得开关元件Q2、Q4仅在第三周期接通。因此，激励电流Iex重复由正激励周期、非激励周期、负激励周期和非激励周期构成的循环。

图4是描绘了根据示例性实施例的电磁流量计100的操作的流程图。电磁流量计100可并行执行待测量的流体的流率的测量和基于待测量的流体的特征的异常的检测处理。首先，在开始测量之前，从用户接收关于测量条件的设置(S101)。在相对于测量条件的设置过程中，例如，接收到诸如流率跨度和单位的参数设置。

当产生激励电流Iex以开始测量待测量的流体的流率(S102)时，对正/负激励稳定周期的检测信号Eez采样(S103)并且对非激励稳定周期的检测信号Eez采样(S104)。

如图5所示，正/负激励稳定周期是在正激励周期和负激励周期中差分噪声集中并且波形稳定的周期。针对正/负激励稳定周期设置采样周期EPn(正激励周期)和采样周期ENn(负激励周期)。

另外，非激励稳定周期是在非激励周期中差分噪声集中并且波形稳定的周期。针对非激励稳定周期设置非激励采样周期EZn。

在采样周期中，以预定采样率重复地获取样本数据，如图6所示。将重复获取的样本数据的平均值设为对应的周期的检测信号。在示例性实施例中，基于在非激励采样周期Ezn中获取的检测信号Eex(EZn)来检测噪声水平。由于磁场未施加至待测量的流体，因此未产生与流速成比例的电动势。因此，对应的周期中的噪声水平不取决于流速。

在非激励稳定周期中获得的检测信号Eex(EZn)包括由于电极电势的变化产生的噪声。作为噪声的起因，可举例示出气泡产生、低导电率、浆状流体、电极腐蚀、流体导电率的改变、绝缘杂质附着于电极等。也就是说，可通过获取在非激励稳定周期中产生的噪声水平来检测基于待测量的流体的特征的异常。

同时，由于基于待测量的流体的特征的异常而产生的噪声的波谱的特征在拐角频率的范围为从10Hz至几十Hz的情况下降低1/f。因此，优选地从检测目标中排除直流噪声分量和长周期噪声分量。

返回对图4的流程图的描述，控制器110的计算单元112基于在正/负激励采样周期(EPn，ENn)中获取的检测信号来计算待测量的流体的流率(S105)。待测量的流体的流率的计算与现有技术中的相同。

另外，控制器110的诊断单元113基于在非激励采样周期EZn中获取的检测信号Eex(EZn)来诊断基于待测量的流体的特征的异常(S106)。稍后将详细描述该处理。

从电流输出单元133等输出通过计算单元112计算的流率的测量结果(S107)。电磁流量计100在测量结束之前(S108：是)重复以上处理(S103至S107)。

在下文中，参照图7的流程图详细描述基于待测量的流体的特征的异常诊断处理(S106)。在该处理中，从在用于非激励稳定周期的非激励采样周期EZn中获取的检测信号Eex(EZn)中计算异常诊断的噪声水平(S201)。

作为计算用于异常诊断的噪声水平的方法，可应用多种方法。例如，计算各个非激励采样周期中的检测信号的绝对值以计算各个非激励采样周期中的噪声水平，然后计算多个连续的非激励采样周期中的噪声水平的平均值(阻尼计算)，以使得平均值被设为用于异常诊断的噪声水平。作为另外一种选择，提取多个连续非激励采样周期中的噪声水平的最大值，并且计算其平均值，以使得该平均值被设为用于异常诊断的噪声水平。

作为另外一种选择，可执行其中积极地排除直流噪声分量和相对于激励周期足够长的长周期噪声分量的用于异常诊断的噪声水平的计算。例如，对于在连续的非激励采样周期EZ1、EZ2、EZ3、……中的检测信号Eex(EZl)、Eex(EZ2)、Eex(EZ3)、……，执行诸如下式的系数的和为零(0)的加权平均计算：

Va1＝Eex(EZ1)-2Eex(EZ2)+Eex(EZ3)

Va2＝-Eex(EZ2)+2Eex(EZ3)-Eex(EZ4)

Va3＝Eex(EZ3)-2Eex(EZ4)+Eex(EZ5)

Va4＝-Eex(EZ4)+2Eex(EZ5)-Eex(EZ6)

……

计算系数Van的绝对值，随后计算多个连续的系数Van、Va(n+1)、……的平均值(阻尼计算)，以使得平均值被设为用于异常诊断的噪声水平。在该示例中，在三个连续的非激励采样周期中执行其中将和为零(0)的三个系数(1，-2，1)或(-1，2，-1)相乘的加权平均计算。作为另外一种选择，可提取多个连续的系数Van、Va(n+1)、……的最大值，并且可计算其平均值，以使得该平均值被设为用于异常诊断的噪声水平。

根据加权平均计算(1-2-1计算)，在如图8所示示例性实施例中，可去除优选地撇开检测目标的直流噪声1、逐渐增大的噪声2、相对于激励周期足够长的长周期噪声3等的影响。

当计算出的用于异常诊断的噪声水平等于或大于预定参考值(S202：是)时，在显示单元131上显示警告，或者从脉冲输出单元134、状态输出单元135等输出警告信息等(S203)。因此，用户可知晓发生了基于待测量的流体的特征的异常。因此，用户可进行诸如维护之类的措施。然而，可输出计算出的用于诊断的噪声水平的值，而不管用于诊断的噪声水平的值如何。

另外，在示例性实施例中，当输出警告时，可向用户提供关于异常的原因的提示。当提供关于异常的原因的提示(S204)时，根据预定的确定标准来推测所述原因(S205)，并且从显示单元131、脉冲输出单元134、状态输出单元135等输出基于推测结果的消息(S206)。

例如，当通过导电率测量电路109的测量结果确定待测量的流体的导电率大于第一预定参考值时，考虑电极腐蚀、固体物质浆液或者诸如气穴之类的气泡产生作为噪声水平增大的异常的原因。在这种情况下，例如，输出指示的‘当相对于待测量的流体合适地选择电极时，产生待测量的流体是固体物质浆液或诸如气穴的气泡的可能性’的消息。

另外，可输出指示‘就浆状流体而言，衬垫材料可能损坏/磨损’的消息。考虑到当电极周围的衬垫材料被浆状流体损坏/磨损时的情况作出该消息，电极的液体接触面积增大以增大噪声水平。

另外，当通过导电率测量电路109的测量结果确定待测量的流体的导电率小于第二预定参考值时，输出例如指示‘当流体粘度低时，待测量的导电率可能低’的消息。

另外，当待测量的流体的导电率在预定范围内时，输出例如指示‘当待测量的流体为酸/碱时，电极可能腐蚀’的消息。

在以上示例性实施例中，非激励周期设置在正激励周期与负激励周期之间的激励电流Iex能够流至激励线圈102。近年来，具有其中如图9A所示的短周期脉冲和如图9B所示的长周期脉冲重叠的双频率激励波形(图9C)的激励电流Iex能够流至激励线圈102。通过利用具有频率激励波形的激励电流Iex，可使零点稳定并且改善噪声电阻和高速响应。

例如，如图9C所示，当使用具有其中正激励周期与非激励周期的组合重复六次以及负激励周期与非激励周期的组合重复六次的波形作为一个循环的激励电流Iex时，非激励采样周期是非激励稳定周期EZ1至EZ12中的每一个，如图9D所示。

此时，例如，可通过以下步骤来计算用于异常诊断的噪声水平：计算非激励稳定周期EZ1至EZ12中的检测信号Eex(EZl)至Eex(EZ12)的对应的绝对值以计算在对应的非激励采样周期中的噪声水平；以及计算在对应的非激励采样周期中的噪声水平的平均值(阻尼计算)。

作为另外一种选择，通过采用通过(1-2-1)计算的加权平均处理，可进行以下计算：

Va1＝Eex(两个周期之前的EZ1)-2Eex(一个周期之前的EZ1)+Eex(当前周期中的EZ1)，

Va2＝Eex(两个周期之前的EZ2)-2Eex(一个周期之前的EZ2)+Eex(当前周期中的EZ2)，

……，以及

Va12＝Eex(两个周期之前的EZ12)-2Eex(一个周期之前的EZ12)+Eex(当前周期中的EZ12)，

可计算Va1至Va12的绝对值，然后可计算Va1至Va12的平均值(阻尼计算)，从而将平均值设为用于异常诊断的噪声水平。

作为通过(1-2-1)计算的加权平均处理的另一示例，可进行以下计算：

Va1＝Eex(一个周期之前的EZ1)-2Eex(当前周期中的EZ7)+Eex(当前周期中的EZ1)

Va2＝Eex(一个周期之前的EZ2)-2Eex(当前周期中的EZ8)+Eex(当前周期中的EZ2)

……

Va6＝Eex(一个周期之前的EZ6)-2Eex(当前周期中的EZ12)+Eex(当前周期中的EZ6)

Va7＝-Eex(一个周期之前的EZ7)+2Eex(一个周期之前的EZ1)-Eex(当前周期中的EZ7)

Va8＝-Eex(一个周期之前的EZ8)+2Eex(一个周期之前的EZ2)-Eex(当前周期中的EZ8)

……，以及

Va12＝-Eex(一个周期之前的EZ12)+2Eex(一个周期之前的EZ6)-Eex(当前周期中的EZ12)，

可计算Va1至Va12的绝对值，然后可计算Va1至Va12的平均值(阻尼计算)，从而将平均值设为用于异常诊断的噪声水平。

在下文中，参照图10的流程图描述基于待测量的流体的特征的异常诊断处理(S106)的另一示例。另外，在该示例中，从在用于非激励稳定周期的非激励采样周期EZn中获取的检测信号Eex(EZn)计算用于异常诊断的噪声水平(S301)。

计算用于异常诊断的噪声水平的方法可与以上示例中的相同。当计算出的用于异常诊断的噪声水平等于或大于预定参考值(S302：是)时，额外计算长期噪声水平(S303)。

这里，在对于用于异常诊断的噪声水平的计算的平均值计算(阻尼计算)中，利用较长阻尼时间常数来计算长期噪声水平。例如，当用于异常诊断的噪声水平是约1秒至3秒的平均值时，将长期噪声水平设为约几十秒的平均值。

这里，就时常出现的噪声而言，以短阻尼时间常数计算的用于异常诊断的噪声水平和以长阻尼时间常数计算的长期噪声水平具有基本相同的值。

另一方面，就偶尔出现的短期产生噪声而言，以短阻尼时间常数计算的用于异常诊断的噪声水平和以长阻尼时间常数计算的长期噪声水平具有不同的值。同时，例如，当从管材分离的破裂碎片与电极碰撞时、当化学品在上游侧混合并且因此改变电极的化学电势时等，可出现偶尔出现的短期产生噪声。

因此，当用于异常诊断的噪声与长期噪声之间的差异等于或大于参考值(S304：是)时，输出指示出现偶尔短期产生噪声的警告(S305)，并且当用于异常诊断的噪声与长期噪声之间的差异不是等于或大于参考值(S304：否)时，输出指示出现恒定噪声的警告(S306)。同时，当相同的差异状态连续多次时，在S304的处理中可确定用于异常诊断的噪声与长期噪声之间的差异。

在下文中，参照图11的流程图描述异常诊断处理的第二示例(S106)。在第二示例中，区分低导电率、气泡和腐蚀作为异常的原因，并且考虑电噪声(例如，EMC噪声)的可能性，从而进一步提高了在输出异常诊断警告时原因提示的精度。

另外，在第二示例中，从在用于非激励稳定周期的非激励采样周期EZn中获取的检测信号Eex(EZn)中计算用于异常诊断的噪声水平(S401)。计算用于异常诊断的噪声水平的方法可与以上示例相同。

另外，诊断单元113获取在通过计算单元112的流率计算中计算出的待测量的流体的流速(S402)。也就是说，在第二示例中，针对异常的原因推断使用流体流速。

诊断单元113保留计算出的用于异常诊断的噪声水平和获取的流速作为历史(S403)。例如，在形成在控制器110的存储器上的缓冲器区域中进行保留。仅临时保留所述历史，以推断异常的原因。这里，例如，利用环形缓冲器将历史保留60秒。

然后，确定用于诊断的噪声水平是否满足预定警告条件(S404)。可任意设置预定警告条件。然而，这里，警告条件是例如在环形缓冲器中记录作为历史的用于诊断的噪声水平的10％或更多大于预定参考值。同时，10％或更多的条件是使警告确定稳定，并且可适当地调整。例如，当条件设为小于10％的值时，可增大警告确定的敏感度。作为另外一种选择，可基于用于诊断的噪声水平的平均值、变化趋势等设置警告条件。

当确定不满足警告条件(S404：否)时，不输出警告(S405)。也就是说，当输出警告时，释放警告状态，并且当不输出警告时，保持非警告状态。

另一方面，当满足警告条件(S404：是)时，输出警告(S406)。可通过在显示单元131上显示警告或者从脉冲输出单元134、状态输出单元135等输出警告信息等来进行警告输出。

然后，提供异常的原因的提示。当提供关于异常的原因的提示时，首先通过参照用于诊断的噪声水平的历史和流体流速的历史来确定用于诊断的噪声水平的变化与流速的变化之间是否存在相关性(S407)。

在第二示例中，关于异常的原因的提示集中于用于诊断的噪声水平与流体流速之间的关系，并且基于下面将描述的特征。

1)在导电率为常数的低导电率流体中，用于诊断的噪声水平随着流速增大而增大。

2)在具有腐蚀电极材料的特性的流体中，通过电极表面的流体的流速越高，腐蚀进度、从而用于诊断的噪声水平增大。

3)在气泡/流体体积比为常数的流体中，用于诊断的噪声水平随着流速增大而降低。

4)EMC(电磁兼容性)受诸如不取决于流率测量的导电噪声、辐射电磁场噪声等的安装位置应用因素影响，并且与流速与用于诊断的噪声水平之间的相关性无关。

因此，在异常的原因是1)低导电率流体和2)电极腐蚀的情况下，用于诊断的噪声水平与流体流速之间的关系是如图12A所示的正相关。另外，在异常的原因是3)气泡的情况下，用于诊断的噪声水平与流体流速之间的关系是如图12B所示的负相关。另外，在异常的原因是4)EMC的情况下，用于诊断的噪声水平与流体流速之间无相关性。

从上文中，在提供第二示例的异常原因的提示的处理中，通过参考用于诊断的噪声水平的历史和流体流速的历史来确定用于诊断的噪声水平的变化与流速的变化之间是否有相关性。

返回图11的流程图的描述，当确定在用于诊断的噪声水平的变化与流速的变化之间存在相关性(S407：是)并且相关性是正相关(S409：是)时，推断异常的原因是低导电率流体和电极腐蚀之一。

因此，当通过导电率测量电路109的导电率测量结果确定待测量的流体是高导电率流体(S410：是)时，提供指示异常的原因是电极腐蚀的提示(S411)，并且当确定待测量的流体不是高导电率流体(S410：否)时，提供指示异常的原因是低导电率流体的提示(S412)。可通过确定待测量的流体的导电率是否等于或大于预定参考值(例如，2000μS/cm)来作出关于待测量的流体是否是高导电率流体的确定。同时，在未设置导电率测量电路109的电磁流量计的情况下，可提供指示异常的原因是电极腐蚀或者低导电率流体的提示。

另一方面，当确定用于诊断的噪声水平的变化与流速的变化之间存在相关性(S407：是)并且相关性是负相关(S409：否)时，提供指示异常的原因是气泡的提示(S413)。

另外，当确定用于诊断的噪声水平的变化与流速的变化之间无相关性(S407：否)时，提供指示异常的原因是电噪声的提示(例如，导电噪声和EMC噪声的辐射电磁场噪声)(S408)。

在第二示例中，记录用于诊断的噪声水平的历史和流速的历史。因此，可保留用于诊断的噪声水平与流速之间的长期变化关系。

在实际领域中，工艺流体的流速并非总是常数，而是在许多情况下频繁变化。另外，在这种情况下，如图13所示，由于可多次(在图13A和图13B的示例中分别为三次)检查流速的变化与用于诊断的噪声水平的变化之间的相关性，因此关于相关性的确定是正确的，从而可在输出异常诊断警告时提高原因提示的精度。

Claims (14)

1.一种电磁流量计，其被构造为将通过激励电流产生的磁场施加至在测量管中流动的待测量的流体，以及基于将从在所述测量管中设置的电极产生的检测信号来测量待测量的流体的流率，所述电磁流量计包括：

激励电路，其被构造为产生具有正激励周期、负激励周期和非激励周期的激励电流；以及

诊断单元，其被构造为根据非激励稳定周期中的检测信号的电平来检测基于待测量的流体的特征的异常，所述非激励稳定周期为将在所述非激励周期中产生的检测信号的差分噪声集中的周期。

2.根据权利要求1所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为将通过对连续的非激励稳定周期中的检测信号的绝对值取平均或者对检测信号的峰值取平均获得的值设为检测信号的电平。

3.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为当检测信号的电平等于或大于预定参考值时确定已出现基于待测量的流体的特征的异常。

4.根据权利要求3所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为当确定已出现基于待测量的流体的特征的异常时根据预定标准来提供关于异常原因的提示。

5.根据权利要求4所述的电磁流量计，还包括：

导电率测量电路，其被构造为测量待测量的流体的导电率，

其中，所述诊断单元被构造为利用通过所述导电率测量电路测量的导电率来提供关于异常原因的提示。

6.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其中，所述激励电路被构造为产生具有双频率激励波形的激励电流，在所述双频率激励波形中短周期脉冲和长周期脉冲重叠。

7.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为将通过对连续的非激励稳定周期中的检测信号计算系数之和为零(0)的加权平均而获得的值设为检测信号的电平。

8.根据权利要求7所述的电磁流量计，其中，在系数之和为零(0)的加权平均中，针对三个连续的非激励稳定周期中的检测信号使用系数(1，-2，1)或者(-1，2，-1)。

9.根据权利要求2所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为在比计算检测信号的电平时取平均所用的周期更长的周期中对检测信号进一步取平均，并且基于两个平均值的差异来确定异常是恒定还是偶发。

10.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其中，将通过所述诊断单元检测到的基于待测量的流体的特征的异常包括气泡产生、低导电率、浆状流体、待测量的流体造成的电极腐蚀以及绝缘杂质附着于电极中的任一个。

11.根据权利要求4所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为通过确定在测量待测量的流体的流率时获得的流速的变化与检测信号的电平的变化之间的相关性来提供关于异常原因的提示。

12.根据权利要求11所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为当确定流速的变化与检测信号的电平的变化之间的相关性是正相关时提供指示异常原因是低导电率或电极腐蚀的提示。

13.根据权利要求11所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为当确定流速的变化与检测信号的电平的变化之间的相关性是负相关时提供指示异常原因是气泡的提示。

14.根据权利要求11所述的电磁流量计，其中，所述诊断单元被构造为当确定流速的变化与检测信号的电平的变化之间无相关性时提供指示异常原因是电噪声的提示。