JP2000241215A

JP2000241215A - 電磁流量計

Info

Publication number: JP2000241215A
Application number: JP11042681A
Authority: JP
Inventors: Toyoichi Uchida; 豊一内田; Kanji Isomichi; 完次礒道; Yasushi Ito; 靖史伊藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP3854420B2

Abstract

(57)【要約】【課題】渦電流雑音を抑制し得ると共に、計測の応答性
を高めることができる電磁流量計を提供することを目的
とする。【解決手段】検出管１に一対の電極３ａ、３ｂを対向す
るように設けると共に、電極３ａ、３ｂの直角方向に対
向するように電磁コイル４ａ、４ｂを設けて励磁回路５
により励磁する。この励磁回路５は、電磁コイル４ａ、
４ｂを励磁する電圧の極性を切替えるスイッチング回路
６と、励磁電流を安定化する定電流回路７と、定電流回
路７の基準抵抗１３に生じる電圧を監視する電圧監視回
路３３により構成される。そして、励磁極性の切替え毎
に電圧監視回路３３により励磁電圧を高電圧側に切替え
て励磁電流を増加させ、上記基準抵抗１３に生じる電圧
が設定値に達したときに励磁用電圧を通常値に切替え
る。その後、定電流回路７の作用により励磁電流が一定
に保持された状態で計測処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料充填機械等で
充填する流体の流量を検出する電磁流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料充填機械では、例えばガラスビン、
ＰＥＴボトル等の容器に飲料を充填する際、充填する飲
料の流量を流量計により計測し、その計測結果に基づい
て適量の飲料が容器に充填されるように流量制御を行な
っている。上記流量計としては、電磁的に流量を計測す
る電磁流量計がある。この従来の電磁流量計は、図５に
示すように構成されている。

【０００３】図５において、１は流体流量を検出するた
めの検出管で、少なくとも内側が絶縁体で形成されてお
り、その流路中を例えば飲料等の流体２が流れる。上記
検出管１には、直径方向に流路に対して対称に、つま
り、対向するように一対の電極３ａ、３ｂが取り付けら
れている。また、検出管１の外側には、電極３ａ、３ｂ
から９０°シフトした位置で対向するように一対の電磁
コイル４ａ、４ｂが取り付けられる。この電磁コイル４
ａ、４ｂは、励磁回路５から励磁電流が供給される。

【０００４】上記励磁回路５は、スイッチング回路６及
び定電流回路７により構成されている。スイッチング回
路６は、例えば半導体素子により構成される４つのスイ
ッチ素子６ａ〜６ｄがブリッジ接続されてなり、一端に
電源ライン８から直流電圧Ｖｃｃが供給され、他端が定
電流回路７を介して接地される。そして、上記スイッチ
素子６ａ、６ｂの接続点とスイッチ素子６ｃ、６ｄの接
続点との間に、上記電磁コイル４ａ、４ｂが直列に接続
される。上記スイッチング回路６は、スイッチ素子６ａ
と６ｄ、スイッチ素子６ｂと６ｃがそれぞれ対をなして
動作するように、後述するＣＰＵ（マイクロコンピュー
タ）２７から励磁パルスが与えられる。すなわち、スイ
ッチ素子６ａ、６ｂの制御端子には上記ＣＰＵ２７から
の励磁パルスがインバータ２８を介して与えられ、スイ
ッチ素子６ｂ、６ｃの制御端子には上記励磁パルスが直
接与えられる。

【０００５】また、上記定電流回路７は、演算増幅回路
９と例えばＮＰＮ型のトランジスタ１０を主体として構
成され、演算増幅回路９の＋端子に電流値を設定する設
定電圧が与えられる。すなわち、電源ライン１１に与え
られる直流電圧が抵抗１２ａ、１２ｂにより分圧され、
その分圧電圧が演算増幅回路９の＋端子に入力される。
そして、演算増幅回路９の出力信号がトランジスタ１０
のエミッタに入力される。このトランジスタ１０は、コ
レクタがスイッチング回路６に接続され、エミッタが基
準抵抗１３を介して接地されると共に演算増幅回路９の
−端子に接続される。上記定電流回路７は、トランジス
タ１０のエミッタ電圧を演算増幅回路９に負帰還してス
イッチング回路６に一定の電流が流れるように制御して
いる。

【０００６】そして、上記励磁回路５により電磁コイル
４ａ、４ｂが励磁されると、検出管１の電極３ａ、３ｂ
に流体速度、磁場強度等に応じた電圧が誘起する。上記
電極３ａ、３ｂに誘起した電圧は、それぞれ抵抗及びコ
ンデンサからなるローパスフィルタ１４ａ、１４ｂを介
して演算増幅回路１５ａ、１５ｂに入力され、その出力
がそれぞれ抵抗１６ａ、１６ｂを介して差動増幅回路１
７に入力される。この差動増幅回路１７は、＋端子が抵
抗１８ａを介して接地され、出力端子と−端子との間に
抵抗１８ｂが接続される。

【０００７】上記差動増幅回路１７の出力信号は、コン
デンサ及び抵抗からなるハイパスフィルタ１９を介して
同期検出回路（サンプル／ホールド回路）２０ａ、２０
ｂに入力される。上記同期検出回路２０ａ、２０ｂは、
ＣＰＵ２７からアンド回路２９、３０を介して与えられ
るサンプリングパルスに同期して上記電極３ａ、３ｂへ
の誘起電圧を検出する。この場合、アンド回路２９に
は、ＣＰＵ２７から出力される励磁パルスがインバータ
２８を介して入力され、アンド回路３０には直接入力さ
れる。すなわち、ＣＰＵ２７から出力される励磁パルス
が“Ｈ”レベルのときはアンド回路３０のゲートが開い
てサンプリングパルスが同期検出回路２０ｂへ送られ、
励磁パルスが“Ｌ”レベルのときはインバータ２８の出
力が“Ｈ”レベルとなってアンド回路２９のゲートが開
き、サンプリングパルスが同期検出回路２０ａへ送られ
るようになっている。

【０００８】上記同期検出回路２０ａ、２０ｂの出力信
号は、それぞれ抵抗２１ａ、２１ｂを介して流量変換回
路２２へ送られる。この流量変換回路２２は、差動増幅
回路２３を用いて構成され、＋端子と接地間に可変抵抗
２４が接続され、出力端子と−端子との間に可変抵抗２
５が接続される。上記可変抵抗２４、２５により、流量
変換回路２２における変換量が調整される。

【０００９】上記流量変換回路２２の出力信号は、Ａ／
Ｄ変換回路２６によりＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ２７へ送
られる。このＣＰＵ２７は、上記したように励磁パルス
及びサンプリングパルスを出力すると共に、Ａ／Ｄ変換
回路２６からの流量信号に応じて飲料充填機械（図示せ
ず）へ制御信号を出力する。すなわち、ＣＰＵ２７は、
Ａ／Ｄ変換回路２６からサンプリングパルスに同期して
出力される流量を積算し、その積算した流量データを飲
料充填機械へ出力すると共に、上記積算流量が所定の流
量に達した時、つまり、容器に充填した飲料が適量に達
した時に接点出力を飲料充填機械へ出力する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように検出管１
に磁界を印加して流体２の流量を計測する電磁流量計で
は、例えば検出管１の直径をｄ（ｍ）、電磁コイル４
ａ、４ｂにより与えられる磁束密度をＢ（Ｔ）、導電性
のある流体２の流速をｖ（ｍ／ｓ）とし、かつ、磁界が
均一で検出管１内が軸対称流速分布の場合、流体２中に
発生する電圧ｅ（ｖ）は、次式で求められる。

【００１１】ｅ＝Ｂ・ｄ・ｖ・・・（１）従って、検出管１の電極３ａ、３ｂに誘起した電圧ｅを
計測すれば、一意的に流速ｖを求めることができ、この
流速ｖから流体２の流量を算出できる。

【００１２】上記電極３ａ、３ｂに生じる電位は、流体
２との間に生じる電圧を示している。この場合、上記流
体２の移動により発生する信号電圧が数ｍＶであるのに
対し、ノイズが数ｍＶから数Ｖ程度発生するため、直流
では計測できず、通常交番磁界を電磁コイル４ａ、４ｂ
に印加して計測する。しかし、交番磁界を用いると、電
磁誘導によりＥｎ＝−ｄφ／ｄｔ＝−ｄＢＡ／ｄｔ＝−Ａ（ｄＢ／ｄｔ）・・・（２）但し、Ａ：検出管１の断面積なる起電力が電磁コイル４ａ、４ｂに発生する。つま
り、電磁コイル４ａ、４ｂに正弦波交流電流を印加した
場合、発生する磁束密度をＢ＝Ｂ₀ｓｉｎ ωｔ・・・（３）とすると、起電力Ｅｎは、Ｅｎ＝−ＡＢ₀ｃｏｓ ωｔ・・・（４）となる。

【００１３】これから分かるように電磁コイル４ａ、４
ｂの起電力Ｅｎは、信号成分とは９０°の位相差があ
る。また、この電磁誘導電圧が、検出信号線−流体−電
極−検出信号線で構成される１ターンコイル側に印加さ
れると、この経路に渦電流が、液抵抗と電極の界面電気
２重層容量（インピーダンス：Ｒｃ）とで構成される１
次遅れ回路によって生じる。これは次式（５）に示すよ
うに電磁誘導電圧Ｅｎの一次微分された形で印加され
る。

【００１４】

【数１】

【００１５】このため電磁流量計では、正弦波励磁方法
を用いて９０°成分を除去しているが、渦電流により生
じる電圧Ｅｃが同相ノイズとなり、除去しにくい。特に
電磁誘導により発生したノイズは短時間で零になるが、
渦電流により発生したノイズは充分に時間が経過しない
と零にならない。

【００１６】このため最近では、周波数成分を無くし直
流とみなせるように、ＣＰＵ２７から図６（ａ）に示す
例えば３０Ｈｚ程度の方形波を励磁パルスとして出力
し、この励磁パルスにより電磁コイル４ａ、４ｂを励磁
して磁束密度が変化しない区間を作り、渦電流により発
生する電圧Ｅｃを無視できるようにし、且つ、この方形
波励磁による一定の電圧印加部分に同期して電圧を計測
し、流量換算を行なっている。すなわち、電磁コイル４
ａ、４ｂで一定強度の磁界を発生させるために、励磁回
路５に設けたスイッチング回路６により周期的に極性を
切替えている。また、磁界を安定させるために電磁コイ
ル４ａ、４ｂに流れる電流を一定にする様、定電流回路
７にて電流フィードバックを行ない、この電流フィード
バックが正常に動作している区間で流体２中に発生した
電圧を計測している。

【００１７】上記のように方形波励磁方式を用いること
により、電極及び検出信号線等で構成される１ターンコ
イルにより誘起される渦電流雑音を抑制することができ
るが、電磁コイル４ａ、４ｂに供給する電流の方向を切
替える時、図６（ｂ）に示すように電磁コイル４ａ、４
ｂの時定数によって立上がりに遅れを伴うため、計測の
応答性が悪いという問題がある。計測の応答性を高める
には、方形波励磁を高周波化することが考えられるが、
高周波化すると方形波励磁の一定のある値で設定した電
流値になる前に励磁方向の切替えが始まるので、正確な
計測ができない。

【００１８】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、渦電流雑音を抑制し得ると共に、計測の応
答性を高めることができる電磁流量計を提供することを
目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、少なくと
も内側が絶縁体で形成された検出管に一対の電極を対向
するように設けると共に、前記電極の直角方向に対向す
るように電磁コイルを設けて該電磁コイルを方形波励磁
方式で励磁し、前記検出管内を流れる流体中で発生する
電圧を前記電極を介して計測する電磁流量計において、
前記電磁コイルへの励磁極性を切替える毎に励磁電流を
一時的に増大させる励磁手段を備えたことを特徴とす
る。

【００２０】第２の発明は、第１の発明における励磁手
段として、電磁コイルへの励磁極性を切替える毎に励磁
電圧を所定時間高電圧に切替えて励磁電流を一時的に増
大させる手段を設けたことを特徴とする。

【００２１】第３の発明は、第１の発明における励磁手
段として、電磁コイルへの励磁極性を切替えるスイッチ
ング回路と、励磁電流を安定化する定電流回路と、この
定電流回路の電流制御用基準抵抗に生じる電圧を監視す
る電圧監視回路と、励磁極性の切替え毎に前記励磁用電
圧を前記電圧監視回路の出力信号により高電圧側に切替
えて励磁電流を増加させ、前記基準抵抗に生じる電圧が
設定値に達したときに前記励磁用電圧を通常値に切替え
る切替手段とを設けたことを特徴とする。

【００２２】第４の発明は、第１の発明における励磁手
段として、電磁コイルへの励磁極性を切替えるスイッチ
ング回路と、励磁電流を安定化する定電流回路と、この
定電流回路の電流制御用基準抵抗に生じる電圧を監視す
る電圧監視回路と、励磁極性の切替え毎に前記定電流回
路の電流値設定用電圧を前記電圧監視回路の出力信号に
より高電圧側に切替えて励磁電流を増加させ、前記基準
抵抗に生じる電圧が設定値に達したときに前記電流値設
定用電圧を通常値に切替える切替手段とを設けたことを
特徴とする。

【００２３】第５の発明は、第１の発明における励磁手
段として、電磁コイルへの励磁極性を切替えるスイッチ
ング回路と、励磁電流を安定化する定電流回路と、この
定電流回路の電流制御用基準抵抗に生じる電圧を監視す
る電圧監視回路と、励磁極性の切替え毎に前記基準抵抗
を前記電圧監視回路の出力信号により通常値より小さい
値に切替えて励磁電流を増加させ、前記基準抵抗に生じ
る電圧が設定値に達したときに前記基準抵抗を通常値に
切替える切替手段とを設けたことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２５】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態に係る電磁流量計の構成図である。この第１実施
形態に係る電磁流量計は、図５に示した従来の電磁流量
計に対し、励磁回路５の構成が異なるもので、他の部分
は同様の構成であるので図５と同一符号を付して詳細な
説明は省略する。

【００２６】この第１実施形態では、励磁回路５のスイ
ッチング回路６に供給する電源ラインとして、励磁切替
え時の電圧Ｖｃｃ１例えば２４Ｖの電圧を供給する電源
ライン８Ａと、定常時の電圧Ｖｃｃ２例えば１２Ｖの電
圧を供給する電源ライン８Ｂを備えている。上記電源ラ
イン８Ａ、８Ｂの電圧は、例えば半導体素子等によって
構成されるスイッチ３１、３２により選択されてスイッ
チング回路６に供給される。一方、定電流回路７側に
は、基準抵抗１３に生じる電圧を監視する電圧監視回路
３３を設けている。この電圧監視回路３３は、ＣＰＵ２
７から出力される励磁パルスの前縁及び後縁によってリ
セットされる。電圧監視回路３３は、リセットされる
と、例えば“Ｈ”レベルの信号を出力し、基準抵抗１３
に生じる電圧が所定の設定電圧Ｖｔに達するまでは上記
“Ｈ”レベルの信号を保持し、設定電圧Ｖｔに達すると
“Ｌ”レベルの信号を出力する。この電圧監視回路３３
の出力信号は、スイッチ３１の制御端子に供給されると
共に、インバータ３４を介してスイッチ３２の制御端子
に供給される。すなわち、ＣＰＵ２７から出力される励
磁パルスにより励磁回路５のスイッチング回路６が動作
し、電磁コイル４ａ、４ｂに供給する励磁電流の極性を
切替えるが、この極性切替え時の初期状態では電圧監視
回路３３の出力によりスイッチ３１側をオンし、その
後、基準抵抗１３に生じる電圧が設定レベルに達する
と、スイッチ３２側をオンするようにしている。

【００２７】上記第１実施形態は、励磁電流の極性を切
替えた際に通常より高い電圧を励磁回路５に供給し、そ
の後、通常の電圧値に切替えることにより、励磁電流の
立上がり特性を改善するようにしたもので、以下、その
動作原理について説明する。なお、定常状態において基
準抵抗１３で計測される電圧は、電磁コイル４ａ、４ｂ
内の抵抗値と基準抵抗値との分圧になるだけであるの
で、説明を簡単にするためにコイル内の抵抗値を無視し
て説明する。

【００２８】定電流回路７の基準抵抗１３と接地間の電
圧ＶR は、基準抵抗１３の値Ｒと印加している電流ｉか
ら、ＶR ＝Ｒ・ｉ＋ｄＬ・ｄｉ／ｄｔ・・・（６）但し、Ｌはコイルのインダクタンスとなる。この（６）
式を解くと、電流ｉは、ｉ＝Ｖr ｛１−ｅｘｐ（−Ｒｔ／Ｌ）｝／Ｒ・・・（７）となり、電流の立上がり特性を表わす時定数は、Ｌ／Ｒ
となる。つまり、電流の立上がり特性は、コイルのイン
ダクタンスＬに依存することが判る。従って、電流の立
上がり特性を改善するためには、設定電圧値を大きくす
るか、基準抵抗１３の抵抗値Ｒを小さくすれば良い。

【００２９】上記第１実施形態では、励磁回路５への供
給電圧を大きくすることにより、回路内に流れる電流量
を多くして電流立上がり特性を改善しており、以下、そ
の動作を図２に示す各部の信号波形図を参照して説明す
る。図２（ａ）はＣＰＵ２７から出力される励磁パルス
の波形、同図（ｂ）は励磁回路５への供給電圧波形、同
図（ｃ）は定電流回路７の基準抵抗１３に生じる電圧波
形である。まず、ＣＰＵ２７から図２（ａ）に示す例え
ば１００Ｈｚの方形波が励磁パルスとして励磁回路５の
スイッチング回路６に供給される。上記励磁パルスが
“Ｈ”レベルの時はスイッチング回路６のスイッチ素子
６ａ、６ｄがオン、スイッチ素子６ｂ、６ｃがオフとな
り、また、励磁パルスが“Ｌ”レベルの時はスイッチ素
子６ａ、６ｄがオフ、スイッチ素子６ｂ、６ｃがオンと
なる。上記のように励磁パルスによってスイッチ素子６
ａ、６ｄと、スイッチ素子６ｂ、６ｃが交互にオン／オ
フすることにより、電磁コイル４ａ、４ｂに供給される
励磁電流の極性が切替えられる。

【００３０】電圧監視回路３３は、上記励磁電流により
基準抵抗１３に生じる電圧を監視し、上記したように励
磁パルスによってリセットされた後、基準抵抗１３に生
じる電圧が所定の設定電圧Ｖｔに達するまでは“Ｈ”レ
ベルの信号を出力する。電圧監視回路３３から“Ｈ”レ
ベルの信号が出力されると、スイッチ３１がオン、スイ
ッチ３２がオフとなり、電源ライン８Ａより与えられる
高電圧Ｖｃｃ１（２４Ｖ）が選択されて励磁回路５に供
給される。従って、励磁電流の極性が切替えられた時
は、図２（ｂ）に示すように高電圧Ｖｃｃ１（２４Ｖ）
により電磁コイル４ａ、４ｂが励磁され、図２（ｃ）に
示すように励磁電流の立上がりが鋭くなる。

【００３１】また、電圧監視回路３３は、基準抵抗１３
に生じる電圧が図２（ｃ）に示すように所定の電圧Ｖｔ
に達すると、出力電圧を“Ｌ”レベルに立下げる。この
電圧監視回路３３の出力電圧が“Ｌ”レベルに立下がる
と、スイッチ３１がオフすると共に、インバータ３４の
出力が“Ｈ”レベルとなってスイッチ３２がオンし、電
源ライン８Ｂより与えられる通常電圧Ｖｃｃ２が選択さ
れて励磁回路５に供給される。その後、定電流回路７の
作用により、励磁電流が一定に保たれ、基準抵抗１３に
生じる電圧も一定となる。そして、この基準抵抗１３に
生じる電圧が安定した状態で計測処理が行なわれる。以
下、同様の処理が繰り返される。

【００３２】上記第１実施形態によれば、方形波励磁方
式により電磁コイル４ａ、４ｂを励磁すると共に、励磁
電流の極性を切替えた際に、励磁回路５への供給電圧を
大きくし、その後、定電流回路７の基準抵抗１３に生じ
る電圧が所定の設定レベルに達した時に供給電圧を通常
の値に切替えるようにしているので、渦電流雑音を抑制
できると共に、励磁電流の立上がり特性を改善して応答
性を高めることができる。また、ＣＰＵ２７から出力さ
れる励磁パルスの周波数を高くしても、安定した励磁状
態に移行させて計測処理を正確に行なうことができる。

【００３３】（第２実施形態）次に本発明の第２実施形
態について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に
係る励磁回路５部分のみの構成を示したもので、その他
の構成は第１実施形態と同じであるので省略している。

【００３４】この第２実施形態では、定電流回路７の演
算増幅回路９に供給する設定電圧を切替えて励磁電流を
制御することにより、励磁電流の立上がり特性を改善し
ている。すなわち、定電流回路７において、電源ライン
１１の供給電圧を直列接続の抵抗１２ａ、１２ｂ、１２
ｃにより分圧し、抵抗１２ｃの両端に生じた電圧を演算
増幅回路９の＋端子に供給している。そして、上記抵抗
１２ｂに並列にバイパススイッチ４１を設け、このバイ
パススイッチ４１を電圧監視回路３３の出力電圧により
切替え制御し、励磁電流の極性切替え時に励磁電流が増
加するように構成している。

【００３５】上記の構成において、電圧監視回路３３
は、上記励磁電流により基準抵抗１３に生じる電圧を監
視し、上記したように励磁パルスによってリセットされ
た後、基準抵抗１３に生じる電圧が所定の設定電圧Ｖｔ
に達するまでは“Ｈ”レベルの信号を出力する。この電
圧監視回路３３の出力電圧が“Ｈ”レベルになると、バ
イパススイッチ４１がオンし、抵抗１２ｂを短絡する。
この結果、電源ライン１１の供給電圧は、抵抗１２ａと
抵抗１２ｃにより分圧されることになり、抵抗１２ｃに
生じる電圧、つまり、演算増幅回路９に対する設定電圧
が上昇する。従って、演算増幅回路９の出力電圧が上昇
し、トランジスタ１０に流れる電流、すなわち、電磁コ
イル４ａ、４ｂに対する励磁電流が増加する。そして、
基準抵抗１３に生じる電圧が図２（ｃ）に示すように所
定の設定電圧Ｖｔに達すると、電圧監視回路３３から出
力される信号が“Ｌ”レベルとなり、バイパススイッチ
４１がオフする。これにより電源ライン１１の供給電圧
は、３つの抵抗１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより分圧さ
れ、抵抗１２ｃに生じる電圧が低下し、通常の設定電圧
となる。その後、定電流回路７の作用により、励磁電流
が一定に保たれ、基準抵抗１３に生じる電圧も一定とな
る。そして、この基準抵抗１３に生じる電圧が安定した
状態で計測処理が行なわれる。

【００３６】上記第２実施形態においても、第１実施形
態と同様に渦電流雑音を抑制できると共に、励磁電流の
立上がり特性を改善して応答性を高めることができる。

【００３７】（第３実施形態）次に本発明の第３実施形
態について説明する。図４は、本発明の第３実施形態に
係る励磁回路５部分のみの構成を示したもので、その他
の構成は第１実施形態と同じであるので省略している。

【００３８】この第３実施形態では、定電流回路７にお
ける基準抵抗１３の値を切替えて励磁電流を制御するこ
とにより、励磁電流の立上がり特性を改善している。す
なわち、定電流回路７における基準抵抗１３を２つの抵
抗１３ａ、１３ｂに２分岐し、抵抗１３ｂに並列に微少
抵抗１３ｃとバイパススイッチ４３の直列回路を設け、
このバイパススイッチ４３を電圧監視回路３３の出力電
圧により切替え制御して、励磁電流の極性切替え時に励
磁電流が増加するようにしている。

【００３９】上記の構成において、電圧監視回路３３
は、基準抵抗１３に生じる電圧を監視し、励磁パルスに
よってリセットされた後、基準抵抗１３に生じる電圧が
所定の設定電圧Ｖｔに達するまでは“Ｈ”レベルの信号
を出力する。この電圧監視回路３３の出力電圧が“Ｈ”
レベルになると、バイパススイッチ４３がオンし、抵抗
１３ｂに対し微少抵抗１３ｃを並列に接続する。この結
果、抵抗１３ｂ、１３ｃの並列合成値は非常に小さいも
のとなり、基準抵抗１３は略抵抗１３ａのみの値とな
る。従って、バイパススイッチ４３がオンすると、基準
抵抗１３の値が小さくなり、トランジスタ１０に流れる
電流、つまり、電磁コイル４ａ、４ｂの励磁電流が増加
する。そして、基準抵抗１３に生じる電圧が図２（ｃ）
に示すように所定の電圧Ｖｔに達すると、電圧監視回路
３３から出力される信号が“Ｌ”レベルとなり、バイパ
ススイッチ４３がオフし、基準抵抗１３は通常時の値に
戻る。その後、定電流回路７の作用によって励磁電流が
一定に保たれ、基準抵抗１３に生じる電圧も一定とな
る。そして、この基準抵抗１３に生じる電圧が安定した
状態で計測処理が行なわれる。

【００４０】上記第３実施形態においても、第１実施形
態と同様に渦電流雑音を抑制できると共に、励磁電流の
立上がり特性を改善して応答性を高めることができる。

【００４１】なお、上記各実施形態では、定電流回路７
内にトランジスタ１０を設けたが、このトランジスタ１
０に代えてＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いても
良いことは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、少
なくとも内側が絶縁体で形成された検出管に一対の電極
を対向するように設けると共に、前記電極の直角方向に
対向するように電磁コイルを設けて該電磁コイルを方形
波励磁方式で励磁し、上記検出管内を流れる流体中で発
生する電圧を前記電極を介して計測する電磁流量計にお
いて、前記電磁コイルへの励磁極性を切替える毎に励磁
電流を一時的に増大させる励磁手段を設けているので、
渦電流雑音を抑制できると共に、励磁電流の立上がり特
性を改善して応答性を高めることができる。また、電磁
コイルを励磁する励磁信号の周波数を高くしても、安定
した励磁状態に移行させることが可能であり、応答性を
高めながら計測処理を正確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る電磁流量計の構成
図。

【図２】同実施形態の動作を説明するための各部の信号
波形図。

【図３】本発明の第２実施形態に係る電磁流量計の要部
構成図。

【図４】本発明の第３実施形態に係る電磁流量計の要部
構成図。

【図５】従来の電磁流量計の構成図。

【図６】従来の電磁流量計の動作を説明するための各部
の信号波形図。

【符号の説明】

１検出管２流体３ａ．３ｂ電極４ａ．４ｂ電磁コイル５励磁回路６スイッチング回路７定電流回路８、８Ａ、８Ｂ、１１電源ライン９、１５ａ．１５ｂ演算増幅回路１０トランジスタ１３基準抵抗１７差動増幅回路２０ａ、２０ｂ同期検出回路２２流量変換回路２３差動増幅回路２６Ａ／Ｄ変換回路２７ＣＰＵ３１．３２スイッチ３３電圧監視回路４１、４３バイパススイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤靖史愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内Ｆターム(参考） 2F035 CA02 CB01 CB10 3E079 CD21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも内側が絶縁体で形成された検
出管に一対の電極を対向するように設けると共に、前記
電極の直角方向に対向するように電磁コイルを設けて該
電磁コイルを方形波励磁方式で励磁し、前記検出管内を
流れる流体中で発生する電圧を前記電極を介して計測す
る電磁流量計において、前記電磁コイルへの励磁極性を
切替える毎に励磁電流を一時的に増大させる励磁手段を
備えたことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】前記励磁手段は、電磁コイルへの励磁極
性を切替える毎に励磁電圧を所定時間高電圧に切替えて
励磁電流を一時的に増大させることを特徴とする請求項
１記載の電磁流量計。
【請求項３】前記励磁手段は、電磁コイルへの励磁極
性を切替えるスイッチング回路と、励磁電流を安定化す
る定電流回路と、この定電流回路の電流制御用基準抵抗
に生じる電圧を監視する電圧監視回路と、励磁極性の切
替え毎に前記励磁用電圧を前記電圧監視回路の出力信号
により高電圧側に切替えて励磁電流を増加させ、前記基
準抵抗に生じる電圧が設定値に達したときに前記励磁用
電圧を通常値に切替える切替手段とを具備したことを特
徴とする請求項１記載の電磁流量計。
【請求項４】前記励磁手段は、電磁コイルへの励磁極
性を切替えるスイッチング回路と、励磁電流を安定化す
る定電流回路と、この定電流回路の電流制御用基準抵抗
に生じる電圧を監視する電圧監視回路と、励磁極性の切
替え毎に前記定電流回路の電流値設定用電圧を前記電圧
監視回路の出力信号により高電圧側に切替えて励磁電流
を増加させ、前記基準抵抗に生じる電圧が設定値に達し
たときに前記電流値設定用電圧を通常値に切替える切替
手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の電磁
流量計。
【請求項５】前記励磁手段は、電磁コイルへの励磁極
性を切替えるスイッチング回路と、励磁電流を安定化す
る定電流回路と、この定電流回路の電流制御用基準抵抗
に生じる電圧を監視する電圧監視回路と、励磁極性の切
替え毎に前記基準抵抗を前記電圧監視回路の出力信号に
より通常値より小さい値に切替えて励磁電流を増加さ
せ、前記基準抵抗に生じる電圧が設定値に達したときに
前記基準抵抗を通常値に切替える切替手段とを具備した
ことを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。