JP2001194195A

JP2001194195A - 電磁流量計及びこの電磁流量計を用いた充填装置

Info

Publication number: JP2001194195A
Application number: JP2000004616A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Ota; 博信太田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】（１）微分ノイズに影響されずにサンプリング
レートを高くすることにより出力信号の実流量への応答
性が高い電磁流量計を提供する。（２）毎回短時間の充
填でも各容器の充填量の再現性がよい電磁流量計を用い
た充填装置を提供する。【解決手段】（１）流体が流れていない時の測定値によ
り流体が流れている時の測定値をゼロ調整する。（２）
バルブ開のタイミングと電磁流量計の励磁電流印加のタ
イミングとを同期信号により同期させることにより、実
流量と測定流量との間の誤差を毎回同一にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁流量計及びこ
の電磁流量計を用いた充填装置に関する。詳しくは、電
磁流量計は、流体を容器に短時間で充填する充填機等の
ような用途に使用されるものであり、特に、測定値のゼ
ロ調整を行うことにより流量信号のサンプリングレート
を高くして流量変化に対する応答性を良くして高精度の
測定を実現可能にする電磁流量計に関するものである。

【０００２】また、この電磁流量計を用いた充填装置
は、加圧タンクからバルブの開閉を介して複数の小さな
容器に次々にそれぞれ短時間で流体を充填するように構
成されている充填装置において、容器への充填繰返しに
おける充填量の再現性を向上するため電磁流量計の励磁
タイミングとバルブが開くタイミングとを同期させるよ
うにした充填装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来の電磁流量計は、図７に示すよう
に、大きく分けて液体流量を検出する検出部１０と、検
出部１０で検出された液体流量を信号に変換する変換部
２０とから構成されている。

【０００４】検出部１０は、被測定流体が流れる流体路
を形成する測定管１１と、測定管１１内の流体路に露出
した状態で設置した一対の電極１２ａ、１２ｂと、測定
管１１内の一対の電極１２ａ、１２ｂに対して所定方向
の磁界を印加する励磁コイル１３とを有している。

【０００５】変換部２０は、検出部１０の電極１２ａ、
１２ｂにより検出された電圧を適宜増幅する差動増幅器
２１と、差動増幅器２１の出力信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器２２と、Ａ／Ｄ変換器２２の出力信
号を処理する中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５と、
データを臨時に記憶するメモリ（ＲＡＭ）２３と、予め
定まっている値を記憶してあるメモリ（ＲＯＭ）２４
と、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５の出力データ
に基づき流量出力パルス信号（流量信号）を出力するパ
ルス信号出力回路２６と、中央演算処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）２５の制御の下で励磁コイル１３へ励磁電流を供給
する励磁回路２７とを有している。

【０００６】このような構成からなる電磁流量計２の動
作について説明する。先ず、励磁回路２７から励磁コイ
ル１３に対して励磁電流が供給されると、測定管１１内
に磁束密度Ｂの磁界が発生する。この磁界により、測定
管１１内を流れる流体には、流れる方向と磁束の方向と
にそれぞれ直交する方向に発生した電圧である流量信号
ｅｓが発生する。この流量信号ｅｓは、流速をｖ、測定
管１１の内径をＤとすると、流量信号ｅｓ＝ｋ・Ｂ・ｖ
・Ｄで表され、測定管１１内を流れる流体の流量に比例
する。

【０００７】この一対の電極１２ａ、１２ｂで検出され
た流量信号ｅｓは、差動増幅器２１で増幅された後、Ａ
／Ｄ変換器２２によりデジタル信号に変換される。

【０００８】このデジタル信号は、太線で示すデータバ
スを介して中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５に入力
し、後述する必要な演算処理を施される。なお、メモリ
（ＲＡＭ）２３は一時的なデータを記憶する一時メモ
リ、メモリ（ＲＯＭ）２４は不変の数値を記憶するメモ
リである。

【０００９】中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５で処
理された結果は出力信号としてパルス信号出力回路２６
へ出力される。パルス信号出力回路２６はこの出力信号
の大きさに応じたレートで規格化されたパルスを出力す
る。

【００１０】中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５は入
力信号に対して次に示す処理を施す。先ず、流量信号ｅ
ｓには、図８に示すように、電磁誘導ノイズ（微分ノイ
ズ）ｅｄｆ（図８（ｃ））と、電極１２ａ，１２ｂで発
生するＤＣ電位変動ｅｄｃ（図８（ｄ））と、流体ノイ
ズｅｆｌ（図８（ｅ））との信号が重畳する。

【００１１】このような各種のノイズが重畳した流量信
号ｅｓは、図８（ｆ）に示すようなサンプリング信号が
オンの時にサンプリングされるようになっている。各サ
ンプリングタイミングｉ＝０，１，２，・・・でサンプ
リングされる流量信号ｅｓのサンプル信号ｅ_iは、次の
式１となる。

【００１２】ｅ_i＝ｅｓ_I＋ｅｄｆ_I＋ｅｄｃ_I＋ｅｆｌ_I・・・（式１）（ｅｄｆ_I≒０）ｅｓ_I；流量信号ｅｄｆ_I；微分ノイズ信号ｅｄｃ_I；ＤＣ電位変動信号ｅｆｌ_I；流体ノイズ信号

【００１３】この式１において、微分ノイズ信号ｅｄｆ
_Iは磁束密度Ｂ（図８（ａ）が反転する時に、流量信号
ｅｓ_Iより何倍も大きな立ち上がり又は立ち下がり（Ｐ
１、Ｐ２）で発生し時間経過と共に緩やかに減衰する。
この微分ノイズ信号ｅｄｆ_Iは様々な環境変動の影響を
受けやすい。流体ノイズ信号ｅｆｌ_Iは、励磁周波数が
大きい程小さくなるという周波数依存性を有している。

【００１４】このようにノイズの特徴を捕らえ、流量信
号ｅｓ_Iから微分ノイズ信号ｅｄｆ_Iを除去するために
は、各サンプリングタイミングｉは、微分ノイズ信号ｅ
ｄｆ_iが十分に減衰した時点、即ち、磁束密度Ｂの各半
周期のそれぞれの最後の部分に設定されている。このよ
うにして微分ノイズ信号ｅｄｆ_Iをほぼ除去した後のサ
ンプル信号ｅ_i は、次の式２となる。

【００１５】ｅ_i≒ｅｓ_i＋ｅｄｃ_i＋ｅｆｌ_I・・・・（式２）

【００１６】この式２において、サンプル信号ｅ_iから
更にＤＣ電位変動信号ｅｄｃ_i と流体ノイズ信号ｅｆｌ
_i を除去するため、連続してサンプリングされた３個の
サンプル信号ｅ_iを用いて、次の式３の計算を行う。

【００１７】信号ｅｏ_2n＝（−ｅ_2n-1＋２・ｅ_2n−ｅ_2n+1）／２・・・・（式３）

【００１８】この式３による計算の結果、得られたサン
プル出力信号ｅｏ_2nが中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）
２５から出力回路２６へ出力される。出力回路２６はサ
ンプル出力信号ｅｏ_2nの大きさに応じたレートの出力パ
ルス信号を出力する。

【００１９】図９は、流量信号ｅｓとサンプリング信号
と実流量とサンプル出力信号との時間的関係を示したも
のであり、流量信号ｅｓは離散的にサンプリングされる
ため、図８に示すように、実流量が直線的に増加して
も、サンプル出力信号は遅れて階段状に追随する。

【００２０】サンプル出力信号の応答性を良くするため
には、サンプリングレートを高くすれば良いが、そのよ
うにすると微分ノイズの影響が大きくなりサンプル出力
信号のゼロ点がドリフトを起こす可能性が出てくる。従
って、サンプリングレートは無闇に高くすることはでき
ない。

【００２１】次に、電磁流量計を用いた充填装置につい
て図面を参照して説明する。図１０は従来の電磁流量計
を用いた充填装置の概略構成を示す。図１０において、
タンク、即ち、加圧タンク１の中で加圧された流体は太線
で示す流体路、即ち、パイプを介して電磁流量計２の中の
測定管１ａの中を通り流体を排出するバルブ３へ流れ
る。バルブ３が閉じている間は流体は流れず、バルブ３
が開くと流体は流れ始め容器４に注がれることになる。

【００２２】一般の充填装置において、バルブの開閉の
サイクルは、図１１に示すように、バルブ閉の時間（流
量ゼロ期間）がバルブ開の時間（充填時間；流量あり）
に対して長く、例えばバルブ開閉の１サイクルはＴ３＝
１０〜２０秒であるのに対してバルブ開の時間はＴ４＝
２〜３秒である。

【００２３】バルブ３の開閉はシーケンサ５が制御す
る。電磁流量計２の出力回路２６（図７参照）からのパ
ルス出力信号はシーケンサ５へ送られ、シーケンサ５は
このパルス出力信号を積算し積算値が予め定められた値
に達した時バルブ制御信号をオフにしてバルブ３を閉じ
る。バルブ３が閉じると容器４の流体の充填は完了し、
その容器４は移動され、次の容器４がセットされ、再び
バルブ３が開かれ上記手順で充填が開始されるようにな
っている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては、次に示す解決しようとする課題
が二つ存在する。その一つは電磁流量計そのものの信号
処理に関するものであり、もう一つは電磁流量計を用い
た充填装置のシステムに関するものである。以下、それ
ぞれの課題について順に説明する。

【００２５】上述したように、従来技術の電磁流量計で
は、微分ノイズが十分減衰した区間で信号のサンプリン
グを行うことによりサンプル出力信号のゼロ点の変動を
無くするようにしている。

【００２６】しかしながら、缶やビン等の小容量の容器
に液体を２〜３秒程度の短時間で充填する充填装置にお
いては、バルブが開いて流体が流れ始めてから定常値に
なるまでのフローパターンは毎回異なるので、サンプル
出力信号が流量変化に正確に追随することができないた
め、各容器の充填量のばらつきが大きくなる。

【００２７】出力信号が流量変化に正確に追随するよう
にするには、できるだけサンプリングレートを高くすれ
ばよいが、上記説明したように、サンプリングを高くす
れば微分ノイズの影響が大きくなり測定流量のゼロ点の
ドリフトが起こるという問題点があった。

【００２８】従って、上記問題点を解決するため微分ノ
イズに影響されることなくサンプリングレートを高くす
ることができる電磁流量計を提供することに第一の課題
を有する。

【００２９】次に、第２の課題について述べる。従来の
電磁流量計を用いた充填装置では、上記のように励磁電
流とサンプリング信号の各タイミングはバルブ３の開閉
タイミングとは同期していないので、流量変化の開始の
タイミングがサンプリング信号との相対的時間関係にお
いて変化する。

【００３０】図１２は、説明上、サンプリング信号のパ
ルス幅を励磁電流の１周期の８分の１にした例を示す。
例えば、図１２に示すように、バルブ開がサンプリング
タイミング０で起こった場合Ａとバルブ開がサンプリン
グタイミング７で起こった場合Ｂとでは、実流量は同じ
であるにもかかわらず、図１３に示すように電磁流量計
２の段階的な出力曲線が異なってくる。これは、サンプ
リングタイミング０の時の場合Ａの流量は、ノイズを除
去するために連続する３個のサンプリングタイミングｅ
ｓ０、ｅｓ１、ｅｓ２の演算結果（−ｅｓ０＋２ｅｓ１
−ｅｓ２）を使用し、サンプリングタイミング７の時の
場合Ｂの流量は、連続する３個のサンプリングタイミン
グｅｓ２、ｅｓ３、ｅｓ４の演算結果（−ｅｓ２＋２ｅ
ｓ３−ｅｓ４）を使用するものであり、両者には、３個
のサンプリングタイミングを使用する点において共通す
るものの統一された基準となるものがない。

【００３１】その結果、これらＡ、Ｂ両方の場合におけ
る流量の積算値が同じ所定値になる迄の時間長が異なる
ため、両者の容器に充填される流体の実量が異なり、充
填量に差が生じてくることになる。具体的には、図１３
に示すように、リニアに変化する実流量（Ｎｏ．１）に
対して、測定流量（サンプリングタイミング７）は測定
流量（サンプリング０）に遅れた状態で段階的に追従す
る。

【００３２】このような充填量の差は、通常の用途では
無視できる程度であるが、積算時間が２〜３秒程度の短
い用途では無視できないという問題点がある。

【００３３】従って、充填量に差がでない工夫を施した
電磁流量計を用いた充填装置を提供することに第２の課
題を有する。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記第１及び第２の課題
を解決するために、本発明に係る電磁流量計及びこの電
磁流量計を用いた充填装置は次のような構成にすること
である。（１）所定の流体路内に露出した状態で配設してある一
対の電極と、該一対の電極に対して所定方向の磁界を印
加する励磁コイル手段と、前記流体路内の流量に応じて
発生する前記一対の電極からの電圧を所定のサンプリン
グレートに基づいて流量信号に変換する流体量検出手段
と、前記流体路内の流体が流れていない時毎に前記流量
信号のゼロ調整補正を行うゼロ調整とからなることを特
徴とする電磁流量計。（２）前記ゼロ調整手段は、前記流体路内に流体が流れ
ていないことの判別を、前記流量信号を励磁信号の半周
期の一部の時間でサンプリングして得られた信号による
ことを特徴とする（１）に記載の電磁流量計。（３）前記サンプリングして得られた信号は、流体が流
れている時の流量信号ｅｓと流体が流れていない時のサ
ンプリング値の平均値ｅｚとの差（ｅｓ−ｅｚ）である
ことを特徴とする（２）に記載の電磁流量計。（４）前記流量信号ｅｓと前記平均値ｅｚとの差（ｅｓ
−ｅｚ）は、規格化されたパルス信号として出力するこ
とを特徴とする（３）に記載の電磁流量計。

【００３５】（５）流体を収納するタンクと、該タンク
からの流体を流出させる流体路と、該流体路の先端部に
設けられた流体排出用バルブと、前記流体路の中間部に
設けられた電磁流量計と、該電磁流量計の出力信号によ
り前記バルブを開閉するシーケンサと、前記電磁流量計
の励磁信号及びサンプリング信号の開始を前記バルブが
開くタイミングと同期させる制御手段とからなることを
特徴とする電磁流量計を用いた充填装置。（６）前記シーケンサは、前記バルブを開く時に同期信
号を前記電磁流量計へ供給する手段を備えると共に、前
記電磁流量計は、励磁信号及びサンプリング信号を該同
期信号に同期して開始するように制御する手段を備える
ことを特徴とする（５）に記載の電磁流量計を用いた充
填装置。（７）前記電磁流量計には、前記流体路内に流れる流体
が流れていない時毎に前記流量信号の測定値をゼロ調整
する手段を備えたことを特徴とする（５）に記載の電磁
流量計を用いた充填装置。（８）前記流体路内に流れる流体が流れていない時の判
別は、前記流量信号を励磁信号の半周期の一部の時間で
サンプリングして得られた信号によることを特徴とする
（７）に記載の電磁流量計を用いた充填装置。（９）前記サンプリングして得られた信号は、流体が流
れている時のサンプリング値の流量信号ｅｓと流体が流
れていない時の平均値ｅｚとの差（ｅｓ−ｅｚ）である
ことを特徴とする（８）に記載の電磁流量計を用いた充
填装置。（１０）前記流量信号ｅｓと前記平均値ｅｚとの差（ｅ
ｓ−ｅｚ）は、規格化されたパルス信号として出力する
ことを特徴とする（９）に記載の電磁流量計を用いた充
填装置。

【００３６】このように、電磁流量計においては、実際
に流体が流れていない時の測定値をゼロ点とするから、
サンプリングレートを高くしても、ゼロ点のドリフトは
起こらず、従って、測定値は正確に実流量に追随する事
が可能になる。

【００３７】また、電磁流量計を用いた充填装置におい
ては、同期信号によりバルブ開と電磁流量計の流量出力
の開始とが常に同期しているので、出力曲線は常に同一
であり、従って、実充填量はバルブ開のタイミングによ
り変化しない。つまり、各容器の充填量の再現性が保持
される。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁流量計及
びこの電磁流量計を用いた充填装置の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。尚、従来技術で説明したも
のと同じものには同一符号を付けて説明する。

【００３９】本発明に係る電磁流量計は、従来技術で説
明した図７に示す構成と同じであるが、中央演算処理ユ
ニット（ＣＰＵ２５）で行うデータ処理の中に図１に示
すフローチャートに基づくゼロ調プログラムを有する点
と、図２に示すように、サンプリングレートの精度を上
げ、微分ノイズが十分に小さくならない内にサンプリン
グを行う点とが従来技術の電磁流量計と異なる。又、上
記従来技術で説明した式１、式２、式３に基づく流量信
号ｅｓのノイズの除去はそのまま利用する。

【００４０】以下、本発明に係るゼロ調プログラムを用
いた電磁流量計の動作について説明する。本発明に係る
電磁流量計のゼロ調の原理は、流体が停止している比較
的長い期間を利用して毎回ゼロ調を行えば、従来技術に
おけるような、微分ノイズが十分減衰した後にサンプリ
ングしなければならないという制約に捕らわれることな
くサンプリングレートを高くしても微分ノイズに起因す
るゼロ点変動の影響を無視することができるというもの
である。

【００４１】本発明に係る電磁流量計の動作について、
図１に示すフローチャート及び図２に示す信号タイミン
グチャートを用いて説明する。

【００４２】先ず、本発明に係る電磁流量計において
は、励磁電流の周波数、即ち、流量信号ｅｓの周波数を
従来技術に比して大きくしている。サンプリング信号は
励磁電流の半周期の各終わりの一部でオンになるように
している。

【００４３】このようにすることにより、当然微分ノイ
ズは、図２に示すように、サンプリング信号がオンにな
るまでに十分に小さくなることはできない。しかし、本
発明に係る電磁流量計は、下記のゼロ調整により、サン
プリングレートの精度を高く設定することによる微分ノ
イズの影響を除去し、その結果、出力信号の実流量への
応答性を向上させている。

【００４４】先ず、図１に示すように、流量がゼロであ
るかどうかの測定をｍ回実施する（ステップＳ１１、Ｓ
１２）。流量がゼロであるか否かの判定は流量信号ｅｓ
のサンプリング結果により行う。この判定は、接点入力
のような外部からの信号を入力することにより行っても
よい。また、測定をｍ回行うのは流量ゼロの確認を正確
に行うためである。

【００４５】ｍ回の測定により流体が流れていないこと
が確認されたら、その時の出力信号、即ち、流量ゼロ点
のサンプリングをｎ回行う（ステップＳ１３、Ｓ１
４）。そして、上記ｎ回のサンプリング値の平均値ｅｚ
をとりこれをＲＡＭ２３のｅｚレジスタに記憶した後
（ステップＳ１５）ステップＳ１２へ戻る。

【００４６】さて、ステップＳ１１において流量がゼロ
でないと判定されたら、流体が流れていると判定してス
テップＳ１６へ移行し流量信号ｅｓのサンプリングを行
う。サンプリングされた流量信号ｅｓはＲＡＭ２３のｅ
ｓレジスタに一時記憶される。

【００４７】次に、ｅｓレジスタの内容の流量信号ｅｓ
からｅｚレジスタの内容の平均値ｅｚを引き、所謂ゼロ
点補正を行う（ステップＳ１７）。

【００４８】次に、ゼロ点補正された信号を用いて上記
演算によるノイズ除去を行って出力値信号ｅｏ_2nを算出
する（従来技術の式１、式２、式３参照）（ステップＳ
１８）。

【００４９】次に、上記出力値信号ｅｏ_2nの大きさに応
じた規格化されたパルス信号であるパルスレートを算出
する（ステップＳ１９）。算出されたパルスレートで出
力回路２６から出力パルス信号が出力される。

【００５０】次に、本発明に係る電磁流量計を用いた充
填装置の実施の形態について図面を参照して説明する。

【００５１】本発明に係る電磁流量計を用いた充填装置
は、図３に示すように、液体１ｂを貯蓄することができ
るタンク、即ち、加圧タンク１と、加圧タンク１からの
液体を流す流体路、即ち、管１ａの適宜位置に設けた電
磁流量計６と、加圧タンク１から排出された液体１ｂを
排出制御するバルブ３と、液体１ｂを貯留する複数の容
器４と、加圧タンク１からの液体１ｂの排出を制御する
シーケンサ５ａとから概略構成されている。

【００５２】電磁流量計６とシーケンサ５ａとは、同期
信号を供給する接続線７により接続され、この接続線７
を通じてシーケンサ５から電磁流量計６に対してバルブ
開の同期信号が供給される。

【００５３】図４は、電磁流量計６の細部構成を示した
ものであり、従来技術で説明した図７と同一符号は同一
のものである。電磁流量計６において、上記従来の電磁
流量計２と異なるところは、同期信号入力回路２８を有
し、これが中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５と接続
されていることと、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２
５が後述するプログラムを有することである。

【００５４】同期信号入力回路２８はシーケンサ５ａ
（図３参照）と接続されており、シーケンサ５ａからバ
ルブ開の同期信号を受信し、これを中央演算処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）２５へ転送する。

【００５５】シーケンサ５ａは、バルブ３を開いた時に
電磁流量計６への同期信号をオンにし、バルブ３を閉じ
た時に同期信号をオフにする。

【００５６】次に、上記説明した構成からなる電磁流量
計を用いた充填装置の全体動作を図５に示すフローチャ
ートを用いて説明する。

【００５７】先ず、シーケンサ５ａはバルブ３を開くと
同時に電磁流量計６への同期信号をオンにする。この同
期信号は、同期信号入力回路２８により受信され、中央
演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５へ送られる。

【００５８】中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）２５は、
同期信号がオンになると、励磁回路２７に対して励磁電
流を開始させると同時に実流量の流量信号のサンプリン
グ信号を開始する（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２
３）。サンプリング信号が開始すると、図６に示すよう
に、励磁信号とサンプリング信号のそれぞれの開始タイ
ミングを常に同期信号のオンのタイミングと一致するよ
うに制御する。

【００５９】次に、上述したような実流量の流量データ
のサンプリングを行い、連続する３つの流量データの平
均値の計算を行う（ステップＳ２４、Ｓ２５、Ｓ２
６）。階段状に変化する出力値（測定流量）の積算と
を、積算値が所定値に等しいか或いは大きくなるまで行
い、積算値が所定値に達したら、中央演算処理ユニット
（ＣＰＵ）２５は励磁信号とサンプリング信号とを停止
させる（ステップＳ２７、Ｓ２８）。

【００６０】そして、流体が充填された容器４は移動さ
れ、次の空の容器４がバルブ３の下に移動され、上記同
様の充填が繰り返される。

【００６１】同期信号によりバルブ開（流量変化の開
始）とサンプリングとが同期しているので、どの容器４
の場合でも図６に示す点線（測定流量）で示すような出
力曲線が毎回得られるので、充填量に差が出ることはな
く、容器の充填量の再現性が保持される。

【００６２】尚、実流量と測定流量との間の誤差は、上
記のような再現性さえ保持されれば、シーケンサ５ａに
予め設定されているパルス数を調整することにより充填
量を変更することができるので問題とならない。

【００６３】なお、バルブ３を開く時の同期信号と、励
磁の開始との間の遅れが無視できない場合は、同期信号
入力回路２８の後に遅延回路を挿入してタイミングを調
整してもよい。また、このタイミングの調整をシーケン
サ５ａ側で行うこともできる。

【００６４】このような同期信号を使用する充填装置に
流量ゼロでゼロ調を行う電磁流量計の実施例に適用す
る。即ち、電磁流量計には、流体路内に流れる流体が流
れていない時に流量信号の測定値をゼロ調整する手段を
備えることである。そして、この流体路内に流れる流体
が流れていないとき時の判別は、流量信号を励磁信号の
半周期の一部の時間でサンプリングして得られた信号に
よるようにする。このサンプリングして得られた信号
は、流体が流れている時の流量信号ｅｓと流体が流れて
いない時の平均値ｅｚとの差（ｅｓ−ｅｚ）で求め、こ
の平均値ｅｓと平均値ｅｚとの差（ｅｓ−ｅｚ）は、規
格化されたパルス信号として出力する。この点について
は、上述の図１及び図２を参照して説明した電磁流量計
と同じである。又、バルブ閉の直後に励磁電流及びサン
プリング信号を停止せず、ゼロ信号の平均値ｅｚを測定
し記憶してから励磁電流及びサンプリング信号を停止す
るようにすればよい。

【００６５】

【発明の効果】上記説明したように、本発明は下記の効
果を奏する。（１）本発明に係る電磁流量計は、流体が流れていない
時の測定値により流体が流れている時の測定値をゼロ調
整するようにしたので微分ノイズの影響を考慮すること
なくサンプリングレートと励磁信号の周波数を高くする
ことができる。これにより、流量変化に対する応答性が
良くなると共に、電極に発生する流体ノイズの影響が小
さくなり出力信号が安定する。

【００６６】（２）本発明に係る電磁流量計を用いた充
填装置は、バルブ開のタイミングと電磁流量計の励磁電
流印加及びサンプリングのタイミングとを同期させるこ
とにより、実流量と測定流量との間の誤差を毎回同一に
することができるので、短時間の流量測定にもかかわら
ず、充填量の正確な再現性を図ることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁流量計の一実施例の動作を示
す流れ図である。

【図２】同実施例における信号のタイミングチャートで
ある。

【図３】本発明に係る電磁流量計を用いた充填装置の一
実施例の全体構成を示す示すブロック図である。

【図４】同実施例における電磁流量計の細部構成を示す
ブロック図である。

【図５】同実施例の動作を示す流れ図である。

【図６】同実施例における同期信号と各信号の時間的関
係を示すタイミングチャートである。

【図７】従来技術による電磁流量計の細部構成を示すブ
ロック図である。

【図８】同電磁流量計の各信号の時間的関係を示すタイ
ミングチャートである。

【図９】同電磁流量計における実流量と出力信号との関
係を示す説明図である。

【図１０】従来技術による充填装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１１】同充填装置において流体が流れている時間と
流れていない時間との割合を示す説明図である。

【図１２】同充填装置に流量変化の始まりのタイミング
を示す説明図である。

【図１３】同充填装置において流量変化の始まりのタイ
ミングの差異に基づく電磁流量計の出力信号の差異を示
す説明図である。

【符号の説明】

１加圧タンク２電磁流量計３バルブ４容器５シーケンサ５ａシーケンサ６電磁流量計７接続線１０検出部１１測定管１２ａ電極１２ｂ電極１３励磁コイル２０変換部２１差動増幅器２２Ａ／Ｄ変換器２３ＲＡＭ２４ＲＯＭ２５ＣＰＵ２６パルス回路２７同期信号入力回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の流体路内に露出した状態で配設して
ある一対の電極と、該一対の電極に対して所定方向の磁
界を印加する励磁コイル手段と、前記流体路内の流量に
応じて発生する前記一対の電極からの電圧を所定のサン
プリングレートに基づいて流量信号に変換する流体量検
出手段と、前記流体路内の流体が流れていない時毎に前
記流量信号のゼロ調整補正を行うゼロ調整手段とからな
ることを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】前記ゼロ調整手段は、前記流体路内に流体
が流れていないことの判別を、前記流量信号を励磁信号
の半周期の一部の時間でサンプリングして得られた信号
によることを特徴とする請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項３】前記サンプリングして得られた信号は、流
体が流れている時の流量信号ｅｓと流体が流れていない
時のサンプリング値の平均値ｅｚとの差（ｅｓ−ｅｚ）
であることを特徴とする請求項２に記載の電磁流量計。
【請求項４】前記流量信号ｅｓと前記平均値ｅｚとの差
（ｅｓ−ｅｚ）は、規格化されたパルス信号として出力
することを特徴とする請求項３に記載の電磁流量計。
【請求項５】流体を収納するタンクと、該タンクからの
流体を流出させる流体路と、該流体路の先端部に設けら
れた流体排出用バルブと、前記流体路の中間部に設けら
れた電磁流量計と、該電磁流量計の出力信号により前記
バルブを開閉するシーケンサと、前記電磁流量計の励磁
信号及びサンプリング信号の開始を前記バルブが開くタ
イミングと同期させる制御手段とからなることを特徴と
する電磁流量計を用いた充填装置。
【請求項６】前記シーケンサは、前記バルブを開く時に
同期信号を前記電磁流量計へ供給する手段を備えると共
に、前記電磁流量計は、励磁信号及びサンプリング信号
を該同期信号に同期して開始するように制御する手段を
備えることを特徴とする請求項５に記載の電磁流量計を
用いた充填装置。
【請求項７】前記電磁流量計には、前記流体路内に流れ
る流体が流れていない時毎に前記流量信号の測定値をゼ
ロ調整する手段を備えたことを特徴とする請求項５に記
載の電磁流量計を用いた充填装置。
【請求項８】前記流体路内に流れる流体が流れていない
時の判別は、前記流量信号を励磁信号の半周期の一部の
時間でサンプリングして得られた信号によることを特徴
とする請求項７に記載の電磁流量計を用いた充填装置。
【請求項９】前記サンプリングして得られた信号は、流
体が流れている時のサンプリング値の流量信号ｅｓと流
体が流れていない時の平均値ｅｚとの差（ｅｓ−ｅｚ）
であることを特徴とする請求項８に記載の電磁流量計を
用いた充填装置。
【請求項１０】前記流量信号ｅｓと前記平均値ｅｚとの
差（ｅｓ−ｅｚ）は、規格化されたパルス信号として出
力することを特徴とする請求項９に記載の電磁流量計を
用いた充填装置。