JP2005083897A - 磁性体濃度計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外乱の影響を取り除くことにより正しく補正して連続的に計測し得ると共に、低コストに構成し得る磁性体濃度計測装置を提供する。
【解決手段】流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイル５を配した実測用のＬＣ発振回路１と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイル６を配した補正用のＬＣ発振回路２と、実測用のＬＣ発振回路１の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路２の発振周波数とから計測データの差を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体に含まれる磁性体の濃度を計測し得る磁性体濃度計測装置に関するものである。

一般に、流体を流す配管を備えた摺動機器の中には、摺動により磨耗を生じるものがあり、このような摺動機器において摺動による磨耗が生じた際には、配管に鉄等の磁性体が流れるため、配管の流体中に含まれる磁性体の濃度を適宜測定し、摺動機器の磨耗状況を把握する必要がある。

磁性体の濃度を測定する磁性体検出装置の一例を示すと、磁性体検出装置には、巻線を設けた環状のコアの一部に微小な間隙を設け、間隙を磁性体が通過する際に環状コアのインピーダンスの変化を検出して磁性体を検出するものがある。又、他の例としては、二つの異なる距離の間隙を設けたコアに、二つの間隙の両側に夫々位置するよう対のコイルを備え、二つの間隙を磁性体が通過する際に夫々のコイルのインピーダンスを検出し、両者の差をとって温度変化の影響を補正するものがある（例えば特許文献１参照。）。更に別の例としては、磁場印加手段と、超電導量子干渉素子の磁気センサを含む磁気計測手段とを備え、磁化された磁性成分の磁場のみを検出するものがある（例えば特許文献２参照。）。
特開平９−２３６６４２号公報 特開平１０−２６８０１３号公報

しかしながら、磁性体の濃度を測定する装置には、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱の影響があり、外乱の影響は時間の経過に伴って変化するため、流体中の磁性体の濃度を連続的に計測することができないという問題があった。又、磁性体の濃度を測定する装置は、分解能が粗いため、数ｐｐｍオーダの磁性体の濃度を検出することができないという問題があった。一方、上記の他の例の如く、二つの異なる距離の間隙を設けたコアにコイルを備える場合には、両方の間隙に対象物を通過させるため、他の磁気ノイズ等を適切に補正できず、新たな補正手段を必要として複雑な構成になると問題があった。又、上記の他の例の如く、間隙の距離の差異を用いてインピーダンスで処理する場合には、間隙の距離の相違に伴う温度特性が異なるため、温度変化のノイズを正しく補正することができないという問題があった。ここで、温度特性が異なるとの意は、検出用のデータと補正用のデータが互いに同じ温度変化であっても同量でないという意である。更に、間隙に磁性体を通過させるには、間隙の幅の狭さにより、流体を流す配管を配置することができないという問題があった。又、上記の別の例の如く、磁場印加手段と磁気計測手段とを備える場合には、液体窒素のような冷却媒体が必要になると共に、磁気計測手段に超電導量子干渉素子の磁気センサを用いるため、手間がかかると共に非常に高価になるという問題があった。

本発明はこのような実情に鑑みてなしたもので、外乱の影響を取り除くことにより正しく補正して連続的に計測し得ると共に、低コストに構成し得る磁性体濃度計測装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため請求項１に記載の本発明は、流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイルを配した補正用のＬＣ発振回路と、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの差を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段とを備えたことを特徴とする磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項２に記載の発明は、流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイルを配した補正用のＬＣ発振回路と、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの商を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段とを備えたことを特徴とする磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項３に記載の発明は、流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイルを配し且つ実測用のＬＣ発振回路の周波数と同じ周波数を発振する補正用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第三コイルを配し且つ実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と異なる周波数を発振する比較用のＬＣ発振回路と、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの差を求めて第一データとすると共に補正用のＬＣ発振回路の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの差を求めて第二データとし、更に第一データと第二データとから差を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段とを備えたことを特徴とする磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項４に記載の発明は、実測用のＬＣ発振回路と補正用のＬＣ発振回路は、発振周波数が互いに異なるよう構成された請求項１又は２記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項５に記載の発明は、計測データの差を求める処理手段は、発振波を重ね合わせて発生するうなりを検出して計測データの差を求めるよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項６に記載の発明は、計測データの差を求める処理手段は、周波数をＦ／Ｖコンバータで電圧信号に変換して電圧値の差により計測データの差を求めるよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項７に記載の発明は、計測データの差を求める処理手段は、周波数をパルスカウンタで数値に変換して演算により計測データの差を求めるよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項８に記載の発明は、計測データの商を求める処理手段は、周波数をＦ／Ｖコンバータで電圧信号に変換して電圧値の商により計測データの商を求めるよう構成された請求項２又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項９に記載の発明は、計測データの商を求める処理手段は、周波数をパルスカウンタで数値に変換して演算により計測データの商を求めるよう構成された請求項２又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項１０に記載の発明は、磁性体の濃度に換算する処理手段は、予め準備した対比データと、計測データの差を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

請求項１１に記載の発明は、磁性体の濃度に換算する処理手段は、予め準備した対比データと、計測データの商を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成された請求項２又は４記載の磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

このように本発明によれば、夫々のＬＣ発振回路による実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数から計測データを処理して磁性体の濃度に換算するので、流体中の磁性体から常に外乱を取り除いて補正し、磁性体の濃度を連続的に計測することができる。又、ＬＣ発振回路により発振される発振周波数は微量な磁性体により変化するので、磁性体の濃度が数ｐｐｍオーダであっても好適に検出することができる。更に、補正用のＬＣ発振回路の第二コイルを、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置するので、温度変化のみならず、他の磁気ノイズ等の外乱を適切に検出し、磁性体の濃度計測を単純な構成で行うことができる。又、実測用のＬＣ発振回路の第一のコイルは、流体の近傍もしくは流体内に配置されるので、流体が通過する配管等の配置に影響を受けることがなく、ＬＣ発振回路の構成を容易に配置することができる。更に、ＬＣ発振回路は、冷却媒体の使用を不要にして手間を低減すると共に、超電導量子素子の如く高価な部品を不要にして低コストで構成することができる。

又、本発明の請求項１によれば、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数とから処理手段により計測データの差を求めて磁性体の濃度に換算するので、単純な処理で磁性体の濃度を連続的に計測することができる。又、最小限の部品で処理を為し得るので、低コストにすることができる。

更に、本発明の請求項２によれば、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数とから処理手段により計測データの商を求めて磁性体の濃度に換算するので、単純な処理で磁性体の濃度を連続的に計測することができる。又、最小限の部品で処理を為し得るので、低コストにすることができる。

更に又、本発明の請求項３によれば、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路の発振周波数とから処理手段により計測データの差を求めて第一データとすると共に、補正用のＬＣ発振回路の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路の発振周波数とから処理手段により計測データの差を求めて第二データとし、更に第一データと第二データとから差を求めて磁性体の濃度に換算するので、比較用の発振周波数により流体中の磁性体から温度変化のノイズ等の外乱を更に取り除いて一層正しく補正すると同時に、二度の差をとることにより、実測用の発振周波数を大きくし、検出感度を上げ、分解能を高めることができ、磁性体の濃度を連続的且つ厳密に計測することができる。

本発明の請求項４に示す如く、実測用のＬＣ発振回路と補正用のＬＣ発振回路により、発振周波数が互いに異なるよう構成されると、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数による計測データの処理を容易にするので、磁性体の濃度を連続的且つ好適に計測することができる。

本発明の請求項５に示す如く、計測データの差を求める処理手段は、発振波を重ね合わせて発生するうなりを検出して計測データの差を求めるよう構成されると、微小な計測データの差を求め、磁性体の濃度を厳密に計測することができる。

本発明の請求項６、８に示す如く、計測データの差又は商を求める処理手段は、周波数をＦ／Ｖコンバータで電圧信号に変換して電圧値で処理されると、もしくは、本発明の請求項７、９に示す如く、計測データの差又は商を求める処理手段は、周波数をパルスカウンタで数値に変換して演算で処理されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

本発明の請求項１０、１１に示す如く、磁性体の濃度に換算する処理手段は、予め準備した対比データと、計測データの差又は商を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成されると、計測データの差又は商を磁性体の濃度に容易に換算するので、磁性体の濃度を連続的且つ好適に計測することができる。

以上説明したように、本発明によれば、夫々のＬＣ発振回路による実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数から計測データを処理して磁性体の濃度に換算するので、流体中の磁性体から常に外乱を取り除いて補正し、磁性体の濃度を連続的に計測することができる共に、単純な処理により低コストにすることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施の形態の第一例を説明する。図１は、本発明の実施の形態の第一例を上位概念で示す概略図、図２は、本発明の実施の形態の第一例を具体的な一例で示す概略図、図３は、本発明の実施の形態の第一例を具体的な他の例で示す概略図、図４は、本発明の実施の形態の第一例を具体的な更に他の例で示す概略図である。

第一例の磁性体濃度計測装置は、図２〜図４に示す如く具体的な例が三つあり、具体的な一例は、図２の如く、実測用のＬＣ発振回路１と、補正用のＬＣ発振回路２と、データの処理手段３とを備えており、実測用のＬＣ発振回路１は、流体が流れる配管４の近傍もしくは配管４内に第一コイル５を配置し（図２〜図４では配管４の近傍に配置した状態で示す）、第一コイル５を含む回路構成により所定の発振周波数（発振波）を発振するように構成されている。ここで、実測用のＬＣ発振回路１の回路構成は、実測用の発振周波（発振波）を発振するならば、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

補正用のＬＣ発振回路２は、流体の流れる配管４から所定の距離を介することにより、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に、第二コイル６を配置し、第二コイル６を含む回路構成により所定の発振周波（発振波）を発振するように構成されている。ここで、補正用のＬＣ発振回路２は、実測用のＬＣ発振回路１と周波数が互いに同じになるように構成されてもよいし、互いに異なるよう構成されてもよい。又、補正用のＬＣ発振回路２の回路構成は、補正用の発振周波を発振するならば、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

このような実測用のＬＣ発振回路１と、補正用のＬＣ発振回路２は、

ｆ：周波数
Ｌ：インダクタンス
Ｃ：キャパシタンス（コンデンサの静電容量）
の式により、夫々のコイルのインダクタンスＬが変化することにより発振周波数ｆが変化している。なお、夫々のＬＣ発振回路１，２は、周波数ｆとインピーダンスＺは相関性はない。

一方、データの処理手段３は、実測用のＬＣ発振回路１及び補正用のＬＣ発振回路２に接続されて両者の発振周波数の差（両者の発振波の共振現象によるうなり）を求める前段の処理器７と、前段の処理器７に接続されて周波数を電圧信号に変換するＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）８と、Ｆ／Ｖコンバータ８に接続され且つ予め磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器９と、後段の処理器９に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器１０とを備えている。ここで、処理手段３を構成する前段の処理器７、Ｆ／Ｖコンバータ８、後段の処理器９、磁性体濃度表示器１０は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第一例における具体的な一例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数（発振波）を発振すると共に、補正用のＬＣ発振回路２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振し、処理手段３の前段の処理器７に送る。次に、処理手段３の前段の処理器７では、実測用のＬＣ発振回路１の発振波と補正用のＬＣ発振回路２の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求めてＦ／Ｖコンバータ８に送り、Ｆ／Ｖコンバータ８では、うなりの周期（波形）を電圧信号（電圧値の差）に変換して後段の処理器９に送り、後段の処理器９では、磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データと、電圧信号（電圧値の差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器１０により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第一例における具体的な一例によれば、実測用のＬＣ発振回路１による発振周波数、及び補正用のＬＣ発振回路２による発振周波数から計測データを処理して磁性体の濃度に換算するので、流体中の磁性体から常に外乱を取り除いて補正し、磁性体の濃度を連続的に計測することができる。又、実測用のＬＣ発振回路１及び補正用のＬＣ発振回路２により発振される発振周波数は微量な磁性体により変化するので、磁性体の濃度が数ｐｐｍオーダであっても好適に検出することができる。更に、補正用のＬＣ発振回路２の第二コイル６を、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置するので、温度変化のみならず、他の磁気ノイズ等の外乱を適切に検出し、磁性体の濃度計測を単純な構成で行うことができる。ここで、補正用のＬＣ発振回路２の第二コイル６を、流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置する場合には、信号の検出量が小さくなるが、補正への影響はほとんどない。更に又、実測用のＬＣ発振回路１及び補正用のＬＣ発振回路２は、同じ発振周波数の回路を用いることにより温度特性が同じであるので、温度変化のノイズを正しく検出し、好適に補正することができる。又、実測用のＬＣ発振回路１の第一コイル５は、配管４の近傍もしくは配管４内に配置されるので、流体が通過する配管４等の配置に影響を受けることがなく、実測用のＬＣ発振回路１の構成を容易に配置することができる。更に、実測用のＬＣ発振回路１及び補正用のＬＣ発振回路２は、冷却媒体の使用を不要にして手間を低減すると共に、超電導量子素子の如く高価な部品を不要にして低コストで構成することができる。

又、具体的な一例によれば、実測用のＬＣ発振回路１の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路２の発振周波数とから処理手段３により計測データの差を求めて磁性体の濃度に換算するので、単純な処理で磁性体の濃度を連続的に計測することができる。更に、最小限の部品で処理を為し得るので、低コストにすることができる。

計測データの差を求める処理手段３は、発振波を重ね合わせて発生するうなりを検出して計測データの差を求めるよう構成されると、周波数の微小な差を検出できるため、発振周波数の数千分の一の如き微小な計測データの差であっても好適に検出し、磁性体の濃度を厳密に計測することができる。

磁性体の濃度に換算する処理手段３は、予め準備した対比データと、計測データの差を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成されると、計測データの差を磁性体の濃度に容易に換算するので、磁性体の濃度を連続的且つ好適に計測することができる。

ここで、実測用のＬＣ発振回路１と補正用のＬＣ発振回路２により、発振周波数が互いに異なるよう構成されると、演算処理において誤差等により差がマイナスとならないようにし、実測用のＬＣ発振回路１の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路２の発振周波数による計測データの処理を容易にすることができる。又、うなりにより周波数の差をとる場合において、安定したうなりを発生させることができる。

次に、第一例の磁性体濃度計測装置であって具体的な他の例は、図３の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路１と、補正用のＬＣ発振回路２を備えると共に、データの処理手段３を新たな処理手段３ａに変更したものである。ここで、図３において図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段３ａは、実測用のＬＣ発振回路１に接続されて周波数を電圧信号に変換する第一のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）１１と、補正用のＬＣ発振回路２に接続されて周波数を電圧信号に変換する第二のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）１２と、第一のＦ／Ｖコンバータ１１及び第二のＦ／Ｖコンバータ１２に接続されて両者の電圧値の差（計測データの差）を求める前段の処理器１３と、前段の処理器１３に接続され且つ予め磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器１４と、後段の処理器１４に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器１０とを備えている。ここで、処理手段３ａを構成する第一のＦ／Ｖコンバータ１１、第二のＦ／Ｖコンバータ１２、前段の処理器１３、後段の処理器１４、磁性体濃度表示器１０は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第一例における具体的な他の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数を発振して第一のＦ／Ｖコンバータ１１に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数を発振して第二のＦ／Ｖコンバータ１２に送る。次に、第一のＦ／Ｖコンバータ１１、第二のＦ／Ｖコンバータ１２では、夫々の発振周波数を電圧信号に変換して前段の処理器１３に送り、前段の処理器１３では、電圧値の差（計測データの差）を求めて後段の処理器１４に送り、後段の処理器１４では、磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データと、電圧値の差（計測データの差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器１０により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第一例における具体的な他の例によれば、先の具体的な一例と略同様な作用効果を得ることができる。

計測データの差を求める処理手段３ａは、周波数をＦ／Ｖコンバータ１１，１２で電圧信号に変換して電圧値の差により計測データの差を求めるよう構成されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

次に、第一例の磁性体濃度計測装置であって具体的な更に他の例は、図４の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路１と、補正用のＬＣ発振回路２を備えると共に、データの処理手段３を新たな処理手段３ｂに変更したものである。ここで、図４において図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段３ｂは、実測用のＬＣ発振回路１に接続されて周波数を数値に変換する第一のパルスカウンタ１５と、補正用のＬＣ発振回路２に接続されて周波数を数値に変換する第二のパルスカウンタ１６と、第一のパルスカウンタ１５及び第二のパルスカウンタ１６に接続されて両者の数値の差（計測データの差）を求める前段の処理器１７と、前段の処理器１７に接続され且つ予め磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器１８と、後段の処理器１８に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器１０とを備えている。ここで、処理手段３ｂを構成する第一のパルスカウンタ１５、第二のパルスカウンタ１６、前段の処理器１７、後段の処理器１８、磁性体濃度表示器１０は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第一例における具体的な更に他の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数を発振して第一のパルスカウンタ１５に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数を発振して第二のパルスカウンタ１６に送る。次に、第一のパルスカウンタ１５、第二のパルスカウンタ１６では、夫々の発振周波数を数値に変換して前段の処理器１７に送り、前段の処理器１７では、数値の差（計測データの差）を求めて後段の処理器１８に送り、後段の処理器１８では、磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データと、数値の差（計測データの差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器１０により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第一例における具体的な更に他の例によれば、先の具体的な一例、及び他の例と略同様な作用効果を得ることができる。

計測データの差を求める処理手段３ｂは、周波数をパルスカウンタ１５，１６で数値に変換して演算により計測データの差を求めるよう構成されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

本発明の実施の形態の第二例を説明する。図５は本発明の実施の形態の第二例を上位概念で示す概略図、図６は、本発明の実施の形態の第二例を具体的な一例で示す概略図、図７は、本発明の実施の形態の第二例を具体的な他の例で示す概略図である。

第二例の磁性体濃度計測装置は、図６、図７に示す如く具体的な例が二つあり、具体的な一例は、図６の如く、実測用のＬＣ発振回路２１と、補正用のＬＣ発振回路２２と、データの処理手段２３とを備えており、実測用のＬＣ発振回路２１は、流体が流れる配管２４の近傍もしくは配管２４内に第一コイル２５を配置し（図６、図７では配管２４の近傍に配置した状態で示す）、第一コイル２５を含む回路構成により発振周波数を発振するように構成されている。ここで、実測用のＬＣ発振回路２１の回路構成は、実測用の発振周波を発振するならば、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

補正用のＬＣ発振回路２２は、流体の流れる配管２４から所定の距離を介することにより、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に、第二コイル２６を配置し、第二コイル２６を含む回路構成により所定の発振周波（発振波）を発振するように構成されている。ここで、補正用のＬＣ発振回路２２は、実測用のＬＣ発振回路２１と周波数が互いに同じになるように構成されてもよいし、互いに異なるよう構成されてもよい。又、補正用のＬＣ発振回路２２の回路構成は、補正用の発振周波を発振するならば、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

このような実測用のＬＣ発振回路２１と、補正用のＬＣ発振回路２２は、

ｆ：周波数
Ｌ：インダクタンス
Ｃ：キャパシタンス（コンデンサの静電容量）
の式により、夫々のコイルのインダクタンスＬが変化することにより発振周波数ｆが変化している。なお、夫々のＬＣ発振回路２１，２２は、周波数ｆとインピーダンスＺは相関性はない。

一方、データの処理手段２３は、実測用のＬＣ発振回路２１に接続されて周波数を電圧信号に変換する第一のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）２７と、補正用のＬＣ発振回路２２に接続されて周波数を電圧信号に変換する第二のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）２８と、第一のＦ／Ｖコンバータ２７及び第二のＦ／Ｖコンバータ２８に接続されて両者の電圧値の商（計測データの商）を求める前段の処理器２９と、前段の処理器２９に接続され且つ予め磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器３０と、後段の処理器３０に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器３１とを備えている。ここで、処理手段２３を構成する第一のＦ／Ｖコンバータ２７、第二のＦ／Ｖコンバータ２８、前段の処理器２９、後段の処理器３０、磁性体濃度表示器３１は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第二例における具体的な一例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路２１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数を発振して第一のＦ／Ｖコンバータ２７に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路２２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数を発振して第二のＦ／Ｖコンバータ２８に送る。次に、第一のＦ／Ｖコンバータ２７、第二のＦ／Ｖコンバータ２８では、夫々の発振周波数を電圧信号に変換して前段の処理器２９に送り、前段の処理器２９では、夫々の電圧信号を数値に変換して電圧値の商（計測データの商）を求め、後段の処理器３０に送り、後段の処理器３０では、磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データと、電圧値の商（計測データの商）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器３１により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第二例における具体的な一例によれば、実測用のＬＣ発振回路２１による発振周波数、及び補正用のＬＣ発振回路２２による発振周波数から計測データを処理して磁性体の濃度に換算するので、流体中の磁性体から常に外乱を取り除いて補正し、磁性体の濃度を連続的に計測することができる。又、実測用のＬＣ発振回路２１及び補正用のＬＣ発振回路２２により発振される発振周波数は微量な磁性体により変化するので、磁性体の濃度が数ｐｐｍオーダであっても好適に検出することができる。更に、補正用のＬＣ発振回路２２の第二コイル２６を、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置するので、温度変化のみならず、他の磁気ノイズ等の外乱を適切に検出し、磁性体の濃度計測を単純な構成で行うことができる。ここで、補正用のＬＣ発振回路２２の第二コイル２６を、流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置する場合には、信号の検出量が小さくなるが、補正への影響はほとんどない。更に又、実測用のＬＣ発振回路２１及び補正用のＬＣ発振回路２２は、同じ発振周波数の回路を用いることにより温度特性が同じであるので、温度変化のノイズを正しく検出し、好適に補正することができる。又、実測用のＬＣ発振回路２１の第一コイル２５は、配管２４の近傍もしくは配管２４内に配置されるので、流体が通過する配管２４等の配置に影響を受けることがなく、実測用のＬＣ発振回路２１の構成を容易に配置することができる。更に、実測用のＬＣ発振回路２１及び補正用のＬＣ発振回路２２は、冷却媒体の使用を不要にして手間を低減すると共に、超電導量子素子の如く高価な部品を不要にして低コストで構成することができる。

又、具体的な一例によれば、実測用のＬＣ発振回路２１の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路２２の発振周波数とから処理手段２３により計測データの商を求めて磁性体の濃度に換算するので、単純な処理で磁性体の濃度を連続的に計測することができる。更に、最小限の部品で処理を為し得るので、低コストにすることができる。

ここで、実測用のＬＣ発振回路２１と補正用のＬＣ発振回路２２により、発振周波数が互いに異なるよう構成されると、演算処理において誤差等により商が極小とならない様にし、実測用のＬＣ発振回路２１の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路２２の発振周波数による計測データの処理を容易にすることができる。

計測データの商を求める処理手段２３は、周波数をＦ／Ｖコンバータ２７，２８で電圧信号に変換して電圧値の商により計測データの商を求めるよう構成されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

磁性体の濃度に換算する処理手段２３は、予め準備した対比データと、計測データの商を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成されると、計測データの商を磁性体の濃度に容易に換算するので、磁性体の濃度を連続的且つ好適に計測することができる。

次に、第二例の磁性体濃度計測装置であって具体的な他の例は、図７の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路２１と、補正用のＬＣ発振回路２２を備えると共に、データの処理手段２３を新たな処理手段２３ａに変更したものである。ここで、図７において図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段２３ａは、実測用のＬＣ発振回路２１に接続されて周波数を数値に変換する第一のパルスカウンタ３２と、補正用のＬＣ発振回路２２に接続されて周波数を数値に変換する第二のパルスカウンタ３３と、第一のパルスカウンタ３２及び第二のパルスカウンタ３３に接続されて両者の数値の商（計測データの商）を求める前段の処理器３４と、前段の処理器３４に接続され且つ予め磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器３５と、後段の処理器３５に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器３１とを備えている。ここで、処理手段２３ａを構成する第一のパルスカウンタ３２、第二のパルスカウンタ３３、前段の処理器３４、後段の処理器３５、磁性体濃度表示器３１は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第二例における具体的な他の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路２１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数を発振して第一のパルスカウンタ３２に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路２２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数を発振して第二のパルスカウンタ３３に送る。次に、第一のパルスカウンタ３２、第二のパルスカウンタ３３では、夫々の発振周波数を数値に変換して前段の処理器３４に送り、前段の処理器３４では、二つの数値より数値の商（計測データの商）を求めて後段の処理器３５に送り、後段の処理器３５では、磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データと、数値の商（計測データの商）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器３１により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数及び補正用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第二例における具体的な更に他の例によれば、先の具体的な一例と略同様な作用効果を得ることができる。

計測データの商を求める処理手段２３ａは、周波数をパルスカウンタ３２，３３で数値に変換して演算により計測データの商を求めるよう構成されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

本発明の実施の形態の第三例を説明する。図８は、本発明の実施の形態の第三例を上位概念で示す概略図、図９は、本発明の実施の形態の第三例を具体的な一例で示す概略図、図１０は、本発明の実施の形態の第三例を具体的な他の例で示す概略図、図１１は、本発明の実施の形態の第三例を具体的な更に他の例で示す概略図、図１２は、本発明の実施の形態の第三例を具体的な別の例で示す概略図、図１３は、本発明の実施の形態の第三例を具体的な更に別の例で示す概略図である。

第三例の磁性体濃度計測装置は、図９〜図１３に示す如く具体的な例が五つあり、具体的な一例は、図９の如く、実測用のＬＣ発振回路４１と、補正用のＬＣ発振回路４２と、比較用のＬＣ発振回路４３と、データの処理手段４４とを備えており、実測用のＬＣ発振回路４１は、流体が流れる配管４５の近傍もしくは配管４５内に第一コイル４６を配置し（図９〜図１３では配管４５の近傍に配置した状態で示す）、第一コイル４６を含む回路構成により所定の発振周波数（発振波）を発振するように構成されている。ここで、実測用のＬＣ発振回路４１の回路構成は、実測用の発振をするならば、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

補正用のＬＣ発振回路４２は、流体の流れる配管４５から所定の距離を介することにより、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に、第二コイル４７を配置しており、更に、第二コイル４７を含む回路構成により、実測用のＬＣ発振回路４１の発振周波数と略同じ発振周波（発振波）を発振するように構成されている。ここで、補正用のＬＣ発振回路４２の回路構成は、実測用のＬＣ発振回路４１と略同じ発振周波数を発振するならば、異なる構成でもよいし、同じ構成でもよい。又、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

比較用のＬＣ発振回路４３は、補正用のＬＣ発振回路４２と略同様に、流体の流れる配管４５から所定の距離を介することにより、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に、第三コイル４８を配置しており、更に、第三コイル４８を含む回路構成により、実測用のＬＣ発振回路４１の発振周波数と異なる周波数（発振波）を発振するように構成されている。ここで、比較用のＬＣ発振回路４３の回路構成は、比較用の発振周波を発振するならば、コレクタ形、ハートレー形、コルピッツ形等、どのような構成でもよい。

このような実測用のＬＣ発振回路４１と、補正用のＬＣ発振回路４２と、比較用のＬＣ発振回路４３は、

ｆ：周波数
Ｌ：インダクタンス
Ｃ：キャパシタンス（コンデンサの静電容量）
の式により、夫々のコイルのインダクタンスＬが変化することにより発振周波数ｆが変化している。なお、夫々のＬＣ発振回路４１，４２，４３は、周波数ｆとインピーダンスＺは相関性はない。

一方、データの処理手段４４は、実測用のＬＣ発振回路４１及び比較用のＬＣ発振回路４３に接続されて両者の発振周波数の差（両者の発振波の共振現象によるうなり）を求める前段の第一処理器４９と、補正用のＬＣ発振回路４２及び比較用のＬＣ発振回路４３に接続されて両者の発振周波数の差（両者の発振波の共振現象によるうなり）を求める前段の第二処理器５０と、前段の第一処理器４９及び前段の第二処理器５０に接続されて両者の波形の差（両者の波形の共振現象によるうなり）を求める中段の処理器５１と、中段の処理器５１に接続されて周波数を電圧信号に変換するＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）５２と、Ｆ／Ｖコンバータ５２に接続され且つ予め磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器５３と、後段の処理器５３に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器５４とを備えている。ここで、処理手段４４を構成する前段の第一処理器４９、前段の第二処理器５０、中段の処理器５１、Ｆ／Ｖコンバータ５２、後段の処理器５３、磁性体濃度表示器５４は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第三例における具体的な一例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路４１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４の前段の第一処理器４９に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路４２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４の前段の第二処理器５０に送り、且つ、同時に、比較用のＬＣ発振回路４３により、ノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４の前段の第一処理器４９及び前段の第二処理器５０に送る。

次に、処理手段４４の前段の第一処理器４９では、実測用のＬＣ発振回路４１の発振波と比較用のＬＣ発振回路４３の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求め、第一データとして中段の処理器５１に送る。同時に、処理手段４４の前段の第二処理器５０では、補正用のＬＣ発振回路４２の発振波と比較用のＬＣ発振回路４３の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求め、第二データとして中段の処理器５１に送る。中段の処理器５１では、第一データの波形と第二データの波形を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの波形の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求めてＦ／Ｖコンバータ５２に送る。

Ｆ／Ｖコンバータ５２では、うなりの周期（波形）を電圧信号（電圧値の差）に変換して後段の処理器５３に送り、後段の処理器５３では、磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データと、電圧信号（電圧値の差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器５４により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数、補正用の発振周波数及び比較用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第三例における具体的な一例によれば、実測用のＬＣ発振回路４１の発振周波数、補正用のＬＣ発振回路４２の発振周波数、及び比較用のＬＣ発振回路４３の発振周波数から計測データを処理して磁性体の濃度に換算するので、流体中の磁性体から常に外乱を取り除いて補正し、磁性体の濃度を連続的に計測することができる。又、実測用のＬＣ発振回路４１、補正用のＬＣ発振回路４２、比較用のＬＣ発振回路４３により発振される発振周波数の差をとることにより分解能が高いので、磁性体の濃度が数ｐｐｍオーダであっても好適に検出することができる。更に、補正用のＬＣ発振回路４２の第二コイル４７及び比較用のＬＣ発振回路４３の第三コイル４８を、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置するので、磁気ノイズ等の外乱を適切に検出し、磁性体の濃度計測を単純な構成で行うことができる。ここで、補正用のＬＣ発振回路４２の第二コイル４７を、流体中の磁性体の影響が少ない位置に配置する場合には、信号の検出量が小さくなるが、補正への影響はほとんどない。更に又、実測用のＬＣ発振回路４１及び比較用のＬＣ発振回路４３は、同一の発振周波数の回路を用いることにより温度特性が同じであるので、温度変化のノイズを正しく検出し、好適に補正することができる。又、実測用のＬＣ発振回路４１の第一コイル４６は、配管４５の近傍もしくは配管４５内に配置されるので、流体が通過する配管４５等の配置に影響を受けることがなく、実測用のＬＣ発振回路４１の構成を容易に配置することができる。更に、実測用のＬＣ発振回路４１、補正用のＬＣ発振回路４２及び比較用のＬＣ発振回路４３は、冷却媒体の使用を不要にして手間を低減すると共に、超電導量子素子の如く高価な部品を不要にして低コストで構成することができる。

又、具体的な一例によれば、実測用のＬＣ発振回路４１の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路４３の発振周波数とから処理手段４４により計測データの差を求めて第一データとすると共に、補正用のＬＣ発振回路４２の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路４３の発振周波数とから処理手段４４により計測データの差を求めて第二データとし、更に第一データと第二データとから差を求めて磁性体の濃度に換算するので、比較用の発振周波数により流体中の磁性体から温度変化のノイズ等の外乱を更に取り除いて一層正しく補正し、磁性体の濃度を連続的且つ厳密に計測することができる。

計測データの差を求める処理手段４４は、発振波を重ね合わせて発生するうなりを検出して計測データの差を求めるよう構成されると、周波数の微小な差を検出できるため、発振数周波数の数千分の一の如き微小な計測データの差であっても好適に検出し、磁性体の濃度を厳密に計測することができる。

磁性体の濃度に換算する処理手段４４は、予め準備した対比データと、計測データの差を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成されると、計測データの差を磁性体の濃度に容易に換算するので、磁性体の濃度を連続的且つ好適に計測することができる。

次に、第三例の磁性体濃度計測装置であって具体的な他の例は、図１０の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路４１、補正用のＬＣ発振回路４２、比較用のＬＣ発振回路４３、処理手段の前段の第一処理器４９、前段の第二処理器５０を備えると共に、処理手段４４の他の部分を新たな処理手段４４ａに変更したものである。ここで、図１０において図９と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段４４ａは、前段の第一処理器４９に接続されて周波数を電圧信号に変換する第一のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）５５と、前段の第二処理器５０に接続されて周波数を電圧信号に変換する第二のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）５６と、第一のＦ／Ｖコンバータ５５及び第二のＦ／Ｖコンバータ５６に接続されて両者の電圧値の差（計測データの差）を求める中段の処理器５７と、中段の処理器５７に接続され且つ予め磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器５８と、後段の処理器５８に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器５４とを備えている。ここで、処理手段４４ａを構成する前段の第一処理器４９、前段の第二処理器５０、第一のＦ／Ｖコンバータ５５、第二のＦ／Ｖコンバータ５６、中段の処理器５７、後段の処理器５８、磁性体濃度表示器５４は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第三例における具体的な他の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、先の具体的な一例と略同様に、実測用のＬＣ発振回路４１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ａの前段の第一処理器４９に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路４２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ａの前段の第二処理器５０に送り、且つ、同時に、比較用のＬＣ発振回路４３により、ノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ａの前段の第一処理器４９及び前段の第二処理器５０に送る。

次に、前段の第一処理器４９では、実測用のＬＣ発振回路４１の発振波と比較用のＬＣ発振回路４３の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求め、第一データとして第一のＦ／Ｖコンバータ５５に送る。同時に、処理手段４４ａの前段の第二処理器５０では、補正用のＬＣ発振回路４２の発振波と比較用のＬＣ発振回路４３の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求め、第二データとして第二のＦ／Ｖコンバータ５６に送る。

第一のＦ／Ｖコンバータ５５、第二のＦ／Ｖコンバータ５６では、夫々の波形を電圧信号に変換して中段の処理器５７に送り、中段の処理器５７では、電圧値の差（計測データの差）を求めて後段の処理器５８に送り、後段の処理器５８では、磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データと、電圧値の差（計測データの差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器５４により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数、補正用の発振周波数及び比較用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第三例における具体的な他の例によれば、先の具体的な一例と略同様な作用効果を得ることができる。

次に、第三例の磁性体濃度計測装置であって具体的な更に他の例は、図１１の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路４１、補正用のＬＣ発振回路４２、比較用のＬＣ発振回路４３を備えると共に、データの処理手段４４を新たな処理手段４４ｂに変更したものである。ここで、図１１において図９と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段４４ｂは、実測用のＬＣ発振回路４１に接続されて周波数を電圧信号に変換する第一のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）５９と、補正用のＬＣ発振回路４２に接続されて周波数を電圧信号に変換する第二のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）６０と、比較用のＬＣ発振回路４３に接続されて周波数を電圧信号に変換する第三のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）６１及び第四のＦ／Ｖコンバータ（周波数−電圧変換器）６２と、第一のＦ／Ｖコンバータ５９及び第三のＦ／Ｖコンバータ６１に接続されて両者の電圧値の差（計測データの差）を求める前段の第一処理器６３と、第二のＦ／Ｖコンバータ６０及び第四のＦ／Ｖコンバータ６２に接続されて両者の電圧値の差（計測データの差）を求める前段の第二処理器６４と、前段の第一処理器６３及び前段の第二処理器６４に接続されて両者の電圧値の差（計測データの差）を求める中段の処理器６５と、中段の処理器６５に接続され且つ予め磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器６６と、後段の処理器６６に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器５４とを備えている。ここで、処理手段４４ｂを構成する第一のＦ／Ｖコンバータ５９、第二のＦ／Ｖコンバータ６０、第三のＦ／Ｖコンバータ６１、第四のＦ／Ｖコンバータ６２、前段の第一処理器６３、前段の第二処理器６４、中段の処理器６５、後段の処理器６６、磁性体濃度表示器５４は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第三例における具体的な更に他の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路４１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｂの第一のＦ／Ｖコンバータ５９に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路４２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｂの第二のＦ／Ｖコンバータ６０に送り、且つ、同時に、比較用のＬＣ発振回路４３により、ノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｂの第三のＦ／Ｖコンバータ６１及び第四のＦ／Ｖコンバータ６２に送る。

第一のＦ／Ｖコンバータ５９、第三のＦ／Ｖコンバータ６１では、夫々の発振周波数を電圧信号に変換して前段の第一処理器６３に送ると共に、第二のＦ／Ｖコンバータ６０、第四のＦ／Ｖコンバータ６２では、夫々の発振周波数を電圧信号に変換して前段の第二処理器６４に送る。前段の第一処理器６３では、電圧値の差（計測データの差）を求めて中段の処理器６５に送ると共に、前段の第二処理器６４では、電圧値の差（計測データの差）を求めて同様に中段の処理器６５に送る。中段の処理器６５では、更に電圧値の差（計測データの差）を求めて後段の処理器６６に送り、後段の処理器６６では、磁性体の濃度と電圧値の相関関係を示す対比データと、電圧値の差（計測データの差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器５４により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数、補正用の発振周波数及び比較用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第三例における具体的な更に他の例によれば、先の具体的な一例と略同様な作用効果を得ることができる。

計測データの差を求める処理手段４４ｂは、周波数をＦ／Ｖコンバータ５９，６０，６１，６２で数値に変換して演算により計測データの差を求めるよう構成されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

次に、第三例の磁性体濃度計測装置であって具体的な別の例は、図１２の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路４１、補正用のＬＣ発振回路４２、比較用のＬＣ発振回路４３を備えると共に、データの処理手段４４を新たな処理手段４４ｃに変更したものである。ここで、図１２において図９と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段４４ｃは、実測用のＬＣ発振回路４１に接続されて周波数を数値に変換する第一のパルスカウンタ６７と、補正用のＬＣ発振回路４２に接続されて周波数を数値に変換する第二のパルスカウンタ６８と、比較用のＬＣ発振回路４３に接続されて周波数を数値に変換する第三のパルスカウンタ６９及び第四のパルスカウンタ７０と、第一のパルスカウンタ６７及び第三のパルスカウンタ６９に接続されて両者の数値の差（計測データの差）を求める前段の第一処理器７１と、第二のパルスカウンタ６８及び第四のパルスカウンタ７０に接続されて両者の数値の差（計測データの差）を求める前段の第二処理器７２と、前段の第一処理器７１と前段の第二処理器７２に接続されて両者の数値の差（計測データの差）を求める中段の処理器７３と、中段の処理器７３に接続され且つ予め磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器７４と、後段の処理器７４に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器５４とを備えている。ここで、処理手段４４ｃを構成する第一のパルスカウンタ６７、第二のパルスカウンタ６８、第三のパルスカウンタ６９、第四のパルスカウンタ７０、前段の第一処理器７１、前段の第二処理器７２、中段の処理器７３、後段の処理器７４、磁性体濃度表示器５４は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第三例における具体的な別の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、実測用のＬＣ発振回路４１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｃの第一のパルスカウンタ６７に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路４２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｃの第二のパルスカウンタ６８に送り、且つ、同時に、比較用のＬＣ発振回路４３により、ノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｃの第三のパルスカウンタ６９及び第四のパルスカウンタ７０に送る。

第一のパルスカウンタ６７、第三のパルスカウンタ６９では、夫々の発振周波数を数値に変換して前段の第一処理器７１に送ると共に、第二のパルスカウンタ６８、第四のパルスカウンタ７０では、夫々の発振周波数を数値に変換して前段の第二処理器７２に送る。前段の第一処理器７１では、数値の差（計測データの差）を求めて中段の処理器７３に送ると共に、前段の第二処理器７２では、数値の差（計測データの差）を求めて同様に中段の処理器７３に送る。中段の処理器７３では、更に数値の差（計測データの差）を求めて後段の処理器７４に送り、後段の処理器７４では、磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データと、数値の差（計測データの差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器５４により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数、補正用の発振周波数及び比較用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第三例における具体的な別の例によれば、先の具体的な一例、他の例、更に他の例と略同様な作用効果を得ることができる。

計測データの差を求める処理手段４４ｃは、周波数をパルスカウンタ６７，６８，６９，７０で数値に変換して演算により計測データの差を求めるよう構成されると、一般に市販される機器を組み合わせて構成し得るので、一層低コストにすることができる。

次に、第三例の磁性体濃度計測装置であって具体的な更に別の例は、図１３の如く、先の具体的な一例と略同様な実測用のＬＣ発振回路４１、補正用のＬＣ発振回路４２、比較用のＬＣ発振回路４３、前段の第一処理器４９、前段の第二処理器５０を備えると共に、処理手段４４の他の部分を新たな処理手段４４ｄに変更したものである。ここで、図１３において図９と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

データの処理手段４４ｄは、前段の第一処理器４９に接続されて周波数を電圧信号に変換する第一のパルスカウンタ７５と、前段の第二処理器５０に接続されて周波数を電圧信号に変換する第二のパルスカウンタ７６と、第一のパルスカウンタ７５及び第二のパルスカウンタ７６に接続されて両者の数値の差（計測データの差）を求める中段の処理器７７と、中段の処理器７７に接続され且つ予め磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データが入力された後段の処理器７８と、後段の処理器７８に接続されて画面表示し得る磁性体濃度表示器５４とを備えている。ここで、処理手段４４ｄを構成する前段の第一処理器４９、前段の第二処理器５０、第一のパルスカウンタ７５、第二のパルスカウンタ７６、中段の処理器７７、後段の処理器７８、磁性体濃度表示器５４は、まとめて一つの機器で構成されてもよいし、バラバラで構成されてもよいし、所定の組み合わせで構成されてもよい。

以下、本実施の形態の第三例における具体的な更に別の例の作用を説明する。

流体中に含まれる磁性体の濃度を測定する際には、先の具体的な一例と略同様に、実測用のＬＣ発振回路４１により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱と共に磁性体の信号を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｄの前段の第一処理器４９に送ると共に、補正用のＬＣ発振回路４２により、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｄの前段の第二処理器５０に送り、且つ、同時に、比較用のＬＣ発振回路４３により、ノイズ等の外乱を含んだ発振周波数（発振波）を発振して処理手段４４ｄの前段の第一処理器４９及び前段の第二処理器５０に送る。

次に、前段の第一処理器４９では、実測用のＬＣ発振回路４１の発振波と比較用のＬＣ発振回路４３の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求め、第一データとして第一のパルスカウンタ７５に送る。同時に、処理手段４４ｄの前段の第二処理器５０では、補正用のＬＣ発振回路４２の発振波と比較用のＬＣ発振回路４３の発振波を重ね合わせ、共振現象のうなりにより、二つの周波数の差（計測データの差）であるうなりの周期（波形）を求め、第二データとして第二のパルスカウンタ７６に送る。

第一のパルスカウンタ７５、第二のパルスカウンタ７６では、夫々の波形を数値に変換して中段の処理器７７に送り、中段の処理器７７では、数値の差（計測データの差）を求めて後段の処理器７８に送り、後段の処理器７８では、磁性体の濃度と数値の相関関係を示す対比データと、数値の差（計測データの差）とを比較して磁性体の濃度に換算し、磁性体濃度表示器５４により、流体中の磁性体の濃度を示す。この時、磁性体の濃度は、実測用の発振周波数、補正用の発振周波数及び比較用の発振周波数を用いることにより計測及び表示を連続的に行っている。

このように第三例における具体的な他の例によれば、先の具体的な夫々の例と略同様な作用効果を得ることができる。

なお、本発明の磁性体濃度計測装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、ＬＣ発振回路による周波数を用いて磁性体の濃度を補正し得るならば、どのような機器の組み合わせでもよいこと、データの差、商を算出する処理を他の方法に置き換えても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の実施の形態の第一例を上位概念で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第一例を具体的な一例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第一例を具体的な他の例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第一例を具体的な更に他の例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第二例を上位概念で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第二例を具体的な一例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第二例を具体的な他の例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を上位概念で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を具体的な一例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を具体的な他の例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を具体的な更に他の例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を具体的な別の例で示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を具体的な更に別の例で示す概略図である。

符号の説明

１ 実測用のＬＣ発振回路
２ 補正用のＬＣ発振回路
３ 処理手段
３ａ 処理手段
３ｂ 処理手段
５ 第一コイル
６ 第二コイル
８ Ｆ／Ｖコンバータ
１１ 第一のＦ／Ｖコンバータ
１２ 第二のＦ／Ｖコンバータ
１５ 第一のパルスカウンタ
１６ 第二のパルスカウンタ
２１ 実測用のＬＣ発振回路
２２ 補正用のＬＣ発振回路
２３ 処理手段
２３ａ 処理手段
２５ 第一コイル
２６ 第二コイル
２７ 第一のＦ／Ｖコンバータ
２８ 第二のＦ／Ｖコンバータ
３２ 第一のパルスカウンタ
３３ 第二のパルスカウンタ
４１ 実測用のＬＣ発振回路
４２ 補正用のＬＣ発振回路
４３ 比較用のＬＣ発振回路
４４ 処理手段
４４ａ 処理手段
４４ｂ 処理手段
４４ｃ 処理手段
４４ｄ 処理手段
４６ 第一コイル
４７ 第二コイル
４８ 第三コイル
５２ Ｆ／Ｖコンバータ
５５ 第一のＦ／Ｖコンバータ
５６ 第二のＦ／Ｖコンバータ
５９ 第一のＦ／Ｖコンバータ
６０ 第二のＦ／Ｖコンバータ
６１ 第三のＦ／Ｖコンバータ
６２ 第四のＦ／Ｖコンバータ
６７ 第一のパルスカウンタ
６８ 第二のパルスカウンタ
６９ 第三のパルスカウンタ
７０ 第四のパルスカウンタ
７５ 第一のパルスカウンタ
７６ 第二のパルスカウンタ

Claims (11)

1. 流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイルを配した補正用のＬＣ発振回路と、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの差を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段とを備えたことを特徴とする磁性体濃度計測装置。
2. 流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイルを配した補正用のＬＣ発振回路と、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの商を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段とを備えたことを特徴とする磁性体濃度計測装置。
3. 流体中の磁性体濃度に対応する周波数の変化を検出し得るよう流体の近傍もしくは流体内に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第二コイルを配し且つ実測用のＬＣ発振回路の周波数と同じ周波数を発振する補正用のＬＣ発振回路と、流体中の磁性体の影響を受けない位置もしくは流体中の磁性体の影響が少ない位置に第三コイルを配し且つ実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と異なる周波数を発振する比較用のＬＣ発振回路と、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの差を求めて第一データとすると共に補正用のＬＣ発振回路の発振周波数と比較用のＬＣ発振回路の発振周波数とから計測データの差を求めて第二データとし、更に第一データと第二データとから差を求めて磁性体の濃度に換算する処理手段とを備えたことを特徴とする磁性体濃度計測装置。
4. 実測用のＬＣ発振回路と補正用のＬＣ発振回路は、発振周波数が互いに異なるよう構成された請求項１又は２記載の磁性体濃度計測装置。
5. 計測データの差を求める処理手段は、発振波を重ね合わせて発生するうなりを検出して計測データの差を求めるよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置。
6. 計測データの差を求める処理手段は、周波数をＦ／Ｖコンバータで電圧信号に変換して電圧値の差により計測データの差を求めるよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置。
7. 計測データの差を求める処理手段は、周波数をパルスカウンタで数値に変換して演算により計測データの差を求めるよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置。
8. 計測データの商を求める処理手段は、周波数をＦ／Ｖコンバータで電圧信号に変換して電圧値の商により計測データの商を求めるよう構成された請求項２又は４記載の磁性体濃度計測装置。
9. 計測データの商を求める処理手段は、周波数をパルスカウンタで数値に変換して演算により計測データの商を求めるよう構成された請求項２又は４記載の磁性体濃度計測装置。
10. 磁性体の濃度に換算する処理手段は、予め準備した対比データと、計測データの差を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成された請求項１、３又は４記載の磁性体濃度計測装置。
11. 磁性体の濃度に換算する処理手段は、予め準備した対比データと、計測データの商を比較して磁性体の濃度に換算するよう構成された請求項２又は４記載の磁性体濃度計測装置。

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