JP2006313113A

JP2006313113A - 電磁流量計およびその電極汚れ検知装置

Info

Publication number: JP2006313113A
Application number: JP2005135975A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Haruo; 弘志春尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-11-16

Abstract

【課題】この発明は、計測光を電極に近接して設けられた入口窓から測定管内に入れ、出口窓から出た計測光を計測し、その計測値に基づいて入口窓の汚れ具合を検知して、間接的に電極の汚れ異常を検知する電磁流量計の電極汚れ検知装置を得る。
【解決手段】入口窓１１が電極５ａに近接して内壁面を測定管１内に露出するように設けられ、出口窓１２が内壁面を測定管１内に露出し、かつ、入口窓１１に相対するように設けられている。そして、発光半導体素子から発光された計測光が、入口窓１１の内壁面から測定管１内に入り、計測流体４内を通って、出口窓１２の内壁面から出て、受光素子１４に受光される。マイクロコンピュータ１６は、受光素子１４の出力を取り込み、汚れ判定基準値と比較し、電極汚れ異常を間接的に判定する。そして、取り込まれた出力が汚れ判定基準値より小さくなると、ブザー２１を鳴らし、清掃時期の到来を報知する。
【選択図】図１

Description

この発明は、上下水設備に利用されている電磁流量計およびその電極部分の汚れ検知装置に関するものである。

電磁流量計は、計測流体が流れる測定管に磁界を印加し、計測流体内に発生する起電力を計測することにより、計測流体の流量を測定している。この時、計測流体内に発生した起電力は測定管内に設置されている一対の電極を介して外部に取り出される。そして、計測流体が上下水のような場合、電磁流量計の電極部分に汚れが付着しやすい。この状態で長期使用すると、測定誤差を招くことになり、洗浄を定期的に行う必要があった。

この状況を鑑み、電磁流量計の電極部に汚泥付着により電極間の電気伝導度が低下することを利用して、電極間の電気伝導度を測定し、その測定値に応じて清掃警報を報知する電磁流量計の電極汚れ検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この従来の電磁流量計の電極汚れ検知装置は、パルス発生器、切り換え回路および伝導度検知回路を備えている。そして、パルス発生器により一定時間パルスを発生して、切り換え回路を電気伝導度と流量との測定を切り替えている。電気伝導度の測定時に、伝導度検知回路により電気信号に変え、この電気伝導度の信号を異常判定回路に入れ、電気伝導度が前回と比較して異常に低下した場合、又は電気伝導度の絶対値が低下した場合に、異常警報出力を出力する。これにより、電極の汚れ状態に応じて、測定管内部の清掃を行うことができるので、電極が汚れていない状態でも、定期的な洗浄時期となって洗浄したり、あるいは電極が汚れていても、定期的な洗浄時期となっておらず洗浄されないという定期的に洗浄を行う場合の不具合が解消される。

特開平１−２８８７２４号公報

従来の電磁流量計の電極汚れ検知装置は、流量の測定と電気伝導度の測定とを切り換えて行っているので、電気伝導度の測定時に、計測流体の流量が突如変化するような場合に対応できないという問題があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電極汚れの測定時にも流量を計測できる電磁流量計およびその電極汚れ検知装置を得ることを目的とする。

この発明による電磁流量計の電極汚れ検知装置は、測定管内を流通する計測流体に磁界を印加して発生する発生する起電力を、上記測定管内に配設された一対の電極により取り出して、上記計測流体の流量を検出する電磁流量計の電極汚れ検知装置であって、上記一対の電極の一方の電極に近接して、上記計測流体に触れ、かつ、記上記計測流体を漏らさないように上記測定管に設けられた入口窓と、発光した計測光が上記入口窓から上記測定管内に入るように上記入口窓の外側に配設された発光手段と、上記計測流体に触れ、上記計測流体を漏らさないように、かつ、上記入口窓から入った上記計測光が上記測定管から出るように上記測定管に設けられた出口窓と、上記出口窓から出た上記計測光を受光するように上記出口窓の外側に配設され、上記計測光の受光量に応じた出力を出す受光手段と、上記電極の汚れ異常を報知する異常報知手段と、上記受光手段の出力から上記電極の汚れ異常を判断する電極汚れ異常判断手段と、上記計測光を所定の周期で上記発光手段から発光させ、上記計測光を受光した上記受光手段の出力を取り込み、取り込まれた上記受光手段の出力を上記電極汚れ異常判断手段に入力し、上記電極汚れ異常判断手段が上記電極の汚れ異常と判断した際に上記異常報知手段を動作させる制御手段とを備えているものである。

この発明によれば、電極表面の汚れ異常の検知動作を電磁流量計による流量検出動作と独立して行える。そこで、電極表面の汚れ異常の検知動作中に、計測流体の流量が突如変化しても、電磁流量計が計測流体の流量を確実に検出することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置の構成を模式的に示す構成図、図２はこの発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における判定基準値設定動作を説明するフロー図、図３はこの発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における電極汚れ検知動作を説明するフロー図、図４はこの発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における受光素子の出力と経過時間との関係を示す図である。

図１において、電磁流量計は、測定管１に一様な磁界Ｂを印加する磁界発生手段としての電磁コイル２、電磁コイル２に磁界Ｂを発生させる磁界発生手段としての励磁回路３、測定管１内に配置されて、測定管１内を流通する上下水などの計測流体４に発生する起電力を外部に取り出す一対の電極５ａ，５ｂ、一対の電極５ａ，５ｂから外部に取り出された起電力を流量信号に変換して出力する流量計測手段としての作動増幅器６、電極汚れ検知装置１０などを備えている。ここで、電磁コイル２により発生された磁界Ｂ、両電極５ａ，５ｂの軸および測定管１の軸Ａは、互いに直交するように構成されている。

電極汚れ検知装置１０は、電極５ａに周方向に近接して測定管１に設けられた入口窓１１、測定管１の軸Ａに対して入口窓１１と対称となるように測定管１に設けられた出口窓１２、発光した計測光を入口窓１１から測定管１内に入るように入口窓１１の外側に配設された発光手段としての発光半導体素子１３、出口窓１２から出た計測光を受光するように出口窓１２の外側に配設された受光手段としての受光素子１４、電極汚れ検知装置１０全体の動作を制御するマイクロコンピュータ１６、異常報知手段としてのブザー２１、などを備えている。

入口窓１１および出口窓１２は、透明な強化ガラスなどから構成され、その内壁面１１ａ，１２ａが測定管１内に露出して計測流体４に触れ、測定管１の径方向と直交するように、かつ、計測流体４を漏らさないように測定管５に取り付けられている。
発光半導体素子１３は、計測光Ｃを発光するための発光ダイオードであり、その計測光Ｃの光軸が測定管１の軸Ａを通るように位置調整されて、測定管１の入口窓１１の外側に取り付けられている。受光素子１４は、計測光Ｃを受光するためのフォトダイオードであり、その受光面が出口窓１２から出る計測光Ｃの光軸と直交するように位置調整されて、測定管１の出口窓１２の外側に取り付けられている。
マイクロコンピュータ１６は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１７、各種データおよびＭＰＵ１７で実行されるプログラムがファイルとして格納されているＲＯＭおよびＲＡＭからなるメモリ１８、クロック１９、ブザー駆動部２０などにより構成されている。このＭＰＵ１７でメモリ１８に格納された所定のプログラムが実行されることにより、計測光Ｃを所定の周期で発光半導体素子１３から発光させ、計測光Ｃを受光した受光素子の出力を取り込み、取り込まれた受光素子の出力から電極の汚れ異常を判断し、電極の汚れ異常を判断した場合はブザー２１を動作させる。つまり、マイクロコンピュータ１６が、電極汚れ異常判断手段と制御手段を実現することになる。

つぎに、電極汚れ検知装置１０の動作について図２および図３を参照しつつ説明する。なお、図２および図３また以降の各図において、ステップ１００、ステップ１０１・・を便宜上Ｓ１００、Ｓ１０１・・と示している。
まず、運用開始時に、クロック１９が作動されるとともに、発光半導体素子１３から計測光Ｃが発光される（ステップ１００）。この計測光Ｃは、入口窓１１から測定管１内に入り、計測流体４内を通過して、出口窓１２から出て、受光素子１４に受光される（ステップ１０１）。受光素子１４からの出力は、増幅器１５により増幅され、Ａ／Ｄ変換されて取り込まれる。そして、このＡ／Ｄ値が初期値としてメモリ１８に格納される（ステップ１０２）。ついで、このＡ／Ｄ値からその値より小さくなると汚れ異常と判断する汚れ判定基準値が後述する方法で算出され（ステップ１０３）、算出された汚れ判定基準値がメモリ１８に格納される（ステップ１０４）。

ついで、所定時間（Ｔ０）、例えば１時間経過後、発光半導体素子１３から計測光Ｃが発光され（ステップ１１０）、受光素子１４が計測光Ｃを受光する（ステップ１１１）。この受光素子１４からの出力は、増幅器１５により増幅され、Ａ／Ｄ変換されて取り込まれる。そこで、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値がメモリ１８に格納されるとともに、メモリ１８に格納されている汚れ判定基準値との大小を判定する（ステップ１１２）。
そして、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値が汚れ判定基準値より大きいと判断されると、ステップ１１３に移行し、クロック１９に基づいて、前回の発光半導体素子１３による発光時点から所定時間（Ｔ０）が経過したかを判断する。そして、前回の発光半導体素子１３による発光時点から所定時間（Ｔ０）が経過したと判断されると、ステップ１１０に移行し、発光半導体素子１３から次の計測光Ｃが発光される。

また、ステップ１１２において、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値が汚れ判定基準値より小さいと判断されると、ステップ１１４に移行する。ステップ１１４では、ブザー２１がブザー駆動部２０により駆動され、汚れ異常が報知される。
そこで、作業者は、電極５ａ，５ｂの清掃時期が到来したと認識し、電極５ａ，５ｂの清掃作業が実施される。
なお、ステップ１００〜１０４およびステップ１１０，１１１，１１３，１１４が制御手段の動作に相当し、ステップ１１２が電極汚れ判断手段の動作に相当する。

ここで、受光素子１４の出力は、図４に示されるように時間の経過により低下する。これは、入口窓１１および出口窓１２に付着する汚泥などの量が時間の経過につれて増加して、発光半導体素子１３から出て受光素子１４まで届く光が減少することを意味する。そして、入口窓１１および出口窓１２は、電極５ａ，５ｂに近接して測定管１に設けられており、汚れの原因である汚泥などは、入口窓１１および出口窓１２の内壁面１１ａ，１２ａ（測定管１内に露出する表面）に、電極５ａ，５ｂの表面と同じように付着する。そこで、入口窓１１および出口窓１２の汚れ具合をモニターすることは、電極５ａ，５ｂの汚れ具合を間接的にモニターすることになる。そして、受光素子１４の出力の初期値に対する変化具合、さらには受光素子１４の出力の初期値に対する変化具合と電磁流量計における誤検出との関係を実験的に求め、その実験結果に基づいて作成された汚れ判定基準値の算出プログラムをメモリ１８に予め格納しておく。上記ステップ１０３では、取り込まれた受光素子１４の出力の初期値とメモリ１８に格納されている算出プログラムとに基づいて、汚れ判定基準値を算出している。

なお、汚れ判定基準値を受光素子１４の出力の初期値からの低下量と比較する値とし、受光素子１４の出力を計測すると初期値からの低下量を計算し、計算した初期値からの低下量と汚れ判定基準値とを比較して汚れ異常を判断するようにしてもよい。

このように、この実施の形態１では、入口窓１１および出口窓１２の内壁面１１ａ，１２ａの汚れ具合をモニターすることにより、電極５ａ，５ｂの表面汚れ具合を間接的にモニターするようにしているので、電極表面汚れの測定は、電磁流量計による計測流体の流量測定と独立に行える。
従って、電極汚れの測定時に、計測流体の流量が突如変化するような場合にも対応できる。また、従来装置で必要であったパルス発生器、切り換え回路および伝導度検知回路などが不要となり、構成が簡素化される。

また、電極５ａ，５ｂ表面の汚れ具合に応じて電極５ａ，５ｂの清掃が行えるので、電極５ａ，５ｂ表面の汚れに起因する電磁流量計における誤検出の発生を未然に防止することができる。さらに、電極５ａ，５ｂ表面が汚れていない状態でも清掃作業を行うという清掃作業を定期的に行う場合の不具合も、確実になくすことができる。
さらに、清掃時期の到来を報知するブザー２１を備えているので、作業者はブザー２１の報知により清掃時期の到来を認識でき、清掃時期を逸して、電磁流量計における誤検出の発生させるようなことも、未然に防止できる。

なお、上記実施の形態１では、電極汚れ検知装置１０の全体動作を制御するマイクロコンピュータ１６が電磁流量計の全体動作を制御するマイクロコンピュータ（図示せず）と別体に構成されているものとして説明しているが、電極汚れ検知装置１０の全体動作を制御するマイクロコンピュータ１６と電磁流量計の全体動作を制御するマイクロコンピュータとを一体に構成してもよいことは言うまでもないことである。
また、上記実施の形態１では、電極表面の汚れ検知が実行される間隔、即ち所定時間（Ｔ０）を１時間として説明しているが、所定時間（Ｔ０）は１時間に限定されるものではなく、電極汚れ検知装置の仕様に応じて適宜設定されるものである。そして、所定時間（Ｔ０）が長く設定されれば、発光半導体素子１３の発光間隔が長くなり、発光半導体素子１３の長寿命化が図られる。

また、上記実施の形態１では、異常報知手段としてブザー２１を用いるものとして説明しているが、異常報知手段はブザー２１に限定されるものではなく、例えば赤色の発光半導体素子を用い、清掃時期の到来をこの発光半導体素子の点灯により報知するようにしてもよい。また、表示装置を用いて清掃時機の到来を文字情報や図形情報として報知するようにしてもよい。さらに、清掃時期の到来を音声や振動により報知するようにしてもよい。

また、上記実施の形態１では、電極５ａに測定管１の周方向に近接して入口窓１１を設けたが、電極５ａの測定管１の長手方向に近接して入口窓１１を設けてもよい。電極５ａに近接していれば、入口窓１１は測定管１のどこに設けてもよい。そして、受光素子１４（出口窓１２）は、発光半導体素子１３（入口窓１１）からの発光光を受光できるように設けられていればよい。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における電極汚れ検知動作を説明するフロー図である。

ここで、この実施の形態２による電極汚れ検知方法について図５を参照しつつ説明する。
まず、管理値は、例えば受光素子１４の出力の初期値の５０％に設定され、メモリ１８に予め格納されている。
そして、上記実施の形態１と同様に、ステップ１００〜ステップ１０４が実行され、汚れ判定基準値が設定される。

ついで、所定時間（Ｔ０）経過後、発光半導体素子１３から計測光Ｃが発光され（ステップ１１０）、受光素子１４が計測光Ｃを受光する（ステップ１１１）。この受光素子１４からの出力は、増幅器１５により増幅され、Ａ／Ｄ変換されて取り込まれる。そこで、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値（測定値）と、メモリ１８に格納されている前回取り込まれたＡ／Ｄ値（前回測定値）とを比較し、（前回測定値−測定値）＞管理値となっているかを判定する（ステップ１１５）。そして、（前回測定値−測定値）＞管理値となっていないと判定されると、測定値を次回の動作で使用する前回測定値としてメモリ１８に格納し、ステップ１１２に移行して汚れ判定基準値との大小を判定する（ステップ１１２）。
なお、最初にステップ１１５を実行する際には、前回測定値として運用開始時の処理フローのステップ１０２で格納した初期値を使用する。

また、ステップ１１５にて、（前回測定値−測定値）＞管理値となっていると判定されると、ステップ１１６に移行し、所定時間（Ｔ１）、例えば１分経過したか否かを判定する。そして、所定時間（Ｔ１）経過すると、発光半導体素子１３から計測光Ｃを発光させ（ステップ１１７）、受光素子１４が計測光Ｃを受光する（ステップ１１８）。この受光素子１４からの出力は、増幅器１５により増幅され、Ａ／Ｄ変換されて取り込まれる。そこで、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値（測定値）を次回の動作で使用する前回測定値としてメモリ１８に格納し、ステップ１１２に移行する。

そして、ステップ１１２にて、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値が汚れ判定基準値より大きいと判断されると、ステップ１１３に移行し、クロック１９に基づいて、前回の発光半導体素子１３による発光時点から所定時間（Ｔ０）が経過したかを判断する。そして、前回の発光半導体素子１３による発光時点から所定時間（Ｔ０）が経過したと判断されると、ステップ１１０に移行し、発光半導体素子１３から次の計測光Ｃが発光される。
また、ステップ１１２において、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値が汚れ判定基準値より小さいと判断されると、ステップ１１４に移行する。ステップ１１４では、ブザー２１がブザー駆動部２０により駆動され、汚れ異常が報知される。
そこで、作業者は、電極５ａ，５ｂの清掃時期が到来したと認識し、電極５ａ，５ｂの清掃作業が実施される。
なお、ステップ１１０，１１１，１１３，１１４、１１６〜１１８が制御手段の動作に相当し、ステップ１１２，１１５が電極汚れ判断手段の動作に相当する。

この実施の形態２では、電極汚れ検知動作において、（前回測定値−測定値）＞管理値を判定する誤検出回避ルーチン（ステップ１１５〜ステップ１１８）を組み入れ、測定値が前回測定値から管理値以上に低下している場合には、例えば１分後に再度発光半導体素子１３を発光させ、その計測光Ｃを受光した受光素子１４の出力に基づいて汚れ判定を行っている。そこで、計測流体４内を流れる髪の毛等の異物が計測光の経路を遮ることにより受光素子１４の出力が一時的に低下するような場合を、汚れ判定プロセスから排除でき、清掃期間の到来を正確に検知することができる。

なお、上記実施の形態２では、ステップ１１５にて測定値が前回測定値から管理値以上低下している場合に、ステップ１１６〜ステップ１１２を実行し、再度、発光半導体素子１３を発光させ、その発光された計測光Ｃを受光素子１４で受光して、汚れ判定を行うものとしているが、ステップ１１５にて測定値が前回測定値から管理値以上低下している場合には、今回の測定値を異常値と判定し、前回測定値は更新せずに、ステップ１１６〜ステップ１１８およびステップ１１２をスキップし、ステップ１１３に移行するようにしてもよい。
また、上記実施の形態２では、管理値を受光素子１４の出力の初期値の５０％に設定するものとしているが、管理値はこれに限定されるものでなく、電極汚れ検知装置の仕様にあわせて適宜設定される。
また、上記実施の形態２では、測定値が前回測定値から管理値以上低下している場合に、１分後に、発光半導体素子１３を発光させて、再度汚れ判定を行うものとしているが、所定時間（ｔ１）は１分に限定されるものではなく、電極汚れ検知装置の仕様にあわせて適宜設定される。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における電極汚れ検知動作を説明するフロー図、図７はこの発明の実施の形態３に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における受光素子の出力と汚れ報知との関係を説明する図である。
ここで、第１および第２汚れ判定基準値は、予め試験を行い設定されている。そして、第２汚れ判定基準値は、図７に示されるように、清掃時期の到来を報知する第２の汚れ報知が電磁流量計の誤検出をもたらす許容限界に到達する前に発せられるように設定される。この第２汚れ判定基準値は、上記実施の形態１における汚れ判定基準値に一致し、第１汚れ基準値は清掃時期の到来予告用である。つまり、第１汚れ判定基準値＞第２汚れ判定基準値となっている。

つぎに、この実施の形態３による電極汚れ検知方法を図６を参照しつつ説明する。
まず、この実施の形態３では、上記実施の形態１と同様に、ステップ１００〜ステップ１０２が実行される。
そして、ステップ１０３において、取り込まれたＡ／Ｄ値から第１および第２汚れ判定基準値が算出され、算出された第１および第２汚れ判定基準値がメモリ１８に格納される（ステップ１０４）。

ついで、所定時間（Ｔ０）経過後、発光半導体素子１３から計測光Ｃが発光され（ステップ１２０）、受光素子１４が計測光Ｃを受光する（ステップ１２１）。この受光素子１４からの出力は、増幅器１５により増幅され、Ａ／Ｄ変換されて取り込まれる。そこで、新たに取り込まれたＡ／Ｄ値（測定値）と、メモリ１８に格納されている第１汚れ判定基準値とを比較し、第１汚れ判定基準値−測定値＞０となっているかを判定する（ステップ１２２）。そして、第１汚れ判定基準値−測定値＞０となっていないと判定されると、測定値をメモリ１８に格納し、ステップ１２７に移行する。

また、ステップ１２２にて、第１汚れ判定基準値−測定値＞０となっていると判定されると、ステップ１２３に移行し、第１の汚れ報知のフラグが立っているか否かを判定する。そして、第１の汚れ報知のフラグが立っていない、即ち第１の汚れ報知がまだされていないと判定されると、第１の汚れ報知のフラグを立て、ステップ１２４に移行し、ブザー２１を間欠的に鳴らして第１の汚れ報知を報知し、ステップ１２５に移行する。

また、ステップ１２３にて、第１の汚れ報知のフラグが立っている、即ち第１の汚れ報知が既にされていると判定されると、ステップ１２５に移行する。
ステップ１２５では、第２汚れ判定基準値−測定値＞０となっているかを判定する。そして、第２汚れ判定基準値−測定値＞０となっていないと判定されると、測定値をメモリ１８に格納し、ステップ１２７に移行する。また、第２汚れ判定基準値−測定値＞０となっていると判定されると、ステップ１２６に移行し、ブザー２１を連続的に鳴らして第２の汚れ報知を報知する。

また、ステップ１２７では、クロック１９に基づいて、前回の発光半導体素子１３による発光時点から所定時間（Ｔ０）が経過したかを判断する。そして、前回の発光半導体素子１３による発光時点から所定時間（Ｔ０）が経過したと判断されると、ステップ１２０に移行し、発光半導体素子１３から次の計測光が発光される。
そこで、作業者は、電極５ａ，５ｂの清掃時期の到来をブザー２１による２段階の報知により認識でき、電極５ａ，５ｂの清掃作業が確実に実施される。
なお、ステップ１２０，１２１，１２６，１２７が制御手段の動作に相当し、ステップ１２２〜１２５が電極汚れ判断手段の動作に相当する。

この実施の形態３では、電極汚れ異常が第１および第２汚れ判定基準値の２段階の汚れ具合レベルに応じて２段階に報知されるので、作業者は、清掃期間の到来を確実に把握できる。

なお、上記実施の形態３では、清掃時期の到来を電極汚れ具合に応じて２段階に分けて報知するものとして説明しているが、清掃時期の到来を電極汚れ具合に応じて３段階以上に分けて報知するようにしてもよい。
また、上記実施の形態３では、異常報知手段としてブザー２１を用い、ブザー２１を間欠的に鳴らして第１の汚れ報知を行い、ブザー２１を連続的に鳴らして第２の汚れ報知を行うものとして説明しているが、異常報知手段として、例えば赤色および橙色の２つの発光半導体素子を用い、橙色の発光半導体素子を点灯させて第１の汚れ報知を行い、赤色の発光半導体素子を点灯して第２の汚れ報知を行うようにしてもよいし、表示装置を用いて第１および第２の汚れ報知を文字情報や図形情報として報知するようにしてもよい。

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置の構成を模式的に示す構成図である。

図８において、２つの入口窓１１が、電極５ａに近接して、かつ、電極５ａを挟んで、内壁面１１ａを測定管１内に露出させて計測流体４に触れ、測定管１の径方向と直交するように、かつ、計測流体４を漏らさないように測定管５に設けられている。また、２つの出口窓１２が、内壁面１２ａを測定管１内に露出させて計測流体５に触れ、計測流体４をもらさないように、かつ、測定管１の軸Ａに対して入口窓１１のそれぞれと対称となるように測定管１に設けられている。そして、２つの発光半導体素子１３が、その計測光Ｃの光軸を測定管１の軸Ａを通るように位置調整されて、測定管１のそれぞれの入口窓１１の外側に取り付けられている。また、２つの受光素子１４が、その受光面を出口窓１２から出る計測光Ｃの光軸と直交するように位置調整されて、測定管１のそれぞれの出口窓１２の外側に取り付けられている。さらに、発光半導体素子１３と受光素子１４との一方の対と、他方の対とを切り換える切り換え回路２２が設けられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

このように構成された電極汚れ検知装置１０Ａでは、発光半導体素子１３と受光素子１４との一方の対が切り換え回路２２により選択され、上記実施の形態１と同様にして、電極表面の汚れ判定動作が行われる。そして、一方の対の発光半導体素子１３および受光素子１４に故障が発生すれば、切り換え回路２２により、発光半導体素子１３と受光素子１４との他方の対が選択され、電極表面の汚れ判定動作が継続される。
従って、電極汚れ検知装置１０Ａの長寿命化が図られる。

なお、上記実施の形態４では、発光半導体素子および受光素子を２対用いるものとしているが、発光半導体素子および受光素子の対数は２対に限定されるものではなく、３対以上でもよい。

実施の形態５．
上記実施の形態４では、同じ発光半導体素子１３を２つ用いるものとしているが、この実施の形態５では、発光色の異なる２つの発光半導体素子を用いるものとしている。
なお、他の構成は上記実施の形態４と同様に構成されている。

この実施の形態５では、例えば赤色を発光する第１の発光半導体素子と、白色を発光する第２の発光半導体素子とを用い、切り換え回路２２により、第１の発光半導体素子と第２の発光半導体素子とが切り換えられるようになっている。
計測流体４として上下水を用いる場合、各処理場によって汚泥の処理が異なり、電極５ａ，５ｂの表面の汚れも異なる。そこで、切り換え回路２２により、第１および第２の発光半導体素子から、電極５ａ，５ｂの表面の汚れに対して検出感度のよい発光半導体素子を選択して、汚れ検知動作を実行することができる。
従って、電極表面の汚れを精度よく検知することができる。

なお、上記実施の形態５では、２種類の発光半導体素子を用いるものとしているが、発光半導体素子の種類は２種類に限定されるものではなく、３種類以上の発光半導体素子を用いてもよい。

実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における発光半導体素子および受光素子の配置関係を説明する構成図である。
図９において、入口窓１１Ａは、内壁面１１ａが一対の電極５ａ、５ｂの軸に平行となるように、電極５ａに近接して測定管１に設けられている。また、出口窓１２Ａが、内壁面１２ａが内壁面１１ａに平行に、かつ、電極５ａを挟んで内壁面１１ａに相対するように、電極５ａに近接して測定管１に設けられている。そして、発光半導体素子１３で発光された計測光Ｃを内壁面１１ａに直交する方向に反射する入口側反射手段としての反射面１１ｂが入口窓１１Ａに設けられている。また、内壁面１２ａから入った計測光Ｃを受光素子１４の受光面に直交するように反射する出口側反射手段としての反射面１２ｂが出口窓１２Ａに設けられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態６では、発光半導体素子１３で発光された計測光Ｃは、入口窓１１Ａに入り、反射面１１ｂで反射されて、内壁面１１ａから測定管１内に出される。測定管１内に出された計測光Ｃは、電極５ａの近傍で計測流体４内を通り、内壁面１２ａから出口窓１２Ａ内に入る。そして、出口窓１２Ａ内に入った計測光Ｃは、反射面１２ｂで反射されて、出口窓１２Ａから出て、受光素子１４に受光される。
従って、この実施の形態６においても、入口窓１１Ａの内壁面１１ａおよび出口窓１２Ａの内壁面１２ａが電極５ａの近傍に位置しており、上記実施の形態１と同様にして、電極表面の汚れ検知を行うことができる。
また、この実施の形態６では、計測光Ｃの通る計測流体４内の経路が短くなるので、計測流体４内を流れる異物を検出する可能性が小さくなり、上記実施の形態１に比べて電極表面の汚れ検知の精度が高められる。なお、内壁面１１ａと内壁面１２ａは計測流体４の流れる向きと平行なので、汚れの付き方は電極５ａおよび電極５ｂと同様である。

実施の形態７．
上記各実施の形態では、発光手段として発光半導体素子を用いるものとしているが、この実施の形態７では、発光手段としてレーザー発振器を用いるものとしている。
従って、レーザー光の光強度は、発光半導体素子（発光ダイオード）から発光される光に比べて大きくでき、電極表面の汚れ検知の感度が高められる。

この発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置の構成を模式的に示す構成図である。この発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における判定基準値設定動作を説明するフロー図である。この発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における電極汚れ検知動作を説明するフロー図である。この発明の実施の形態１に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における受光素子の出力と経過時間との関係を示す図である。この発明の実施の形態２に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における電極汚れ検知動作を説明するフロー図である。この発明の実施の形態３に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における電極汚れ検知動作を説明するフロー図である。この発明の実施の形態３に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における受光素子の出力と汚れ報知との関係を説明する図である。この発明の実施の形態４に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置の構成を模式的に示す構成図である。この発明の実施の形態６に係る電磁流量計の電極汚れ検知装置における発光半導体素子および受光素子の配置関係を説明する構成図である。

符号の説明

１測定管、２電磁コイル（磁界発生手段）、３励磁回路（磁界発生手段）、４計測流体、５ａ，５ｂ電極、６作動増幅器（流量計測手段）、１０，１０Ａ電極汚れ検知装置、１１，１１Ａ入口窓、１１ａ内壁面、１１ｂ反射面（入口側反射手段）、１２出口窓、１２ａ内壁面、１２ｂ反射面（出口側反射手段）、１３発光半導体素子（発光手段）、１４受光素子（受光手段）、２１ブザー（異常報知手段）、Ａ測定管の軸、Ｂ磁界、Ｃ計測光。

Claims

測定管内を流通する計測流体に磁界を印加して発生する発生する起電力を、上記測定管内に配設された一対の電極により取り出して、上記計測流体の流量を検出する電磁流量計の電極汚れ検知装置であって、
上記一対の電極の一方の電極に近接して、上記計測流体に触れ、かつ、上記計測流体を漏らさないように上記測定管に設けられた入口窓と、
発光した計測光が上記入口窓から上記測定管内に入るように上記入口窓の外側に配設された発光手段と、
上記計測流体に触れ、上記計測流体を漏らさないように、かつ、上記入口窓から入った上記計測光が上記測定管から出るように上記測定管に設けられた出口窓と、
上記出口窓から出た上記計測光を受光するように上記出口窓の外側に配設され、上記計測光の受光量に応じた出力を出す受光手段と、
上記電極の汚れ異常を報知する異常報知手段と、
上記受光手段の出力から上記電極の汚れ異常を判断する電極汚れ異常判断手段と、
上記計測光を所定の周期で上記発光手段から発光させ、上記計測光を受光した上記受光手段の出力を取り込み、取り込まれた上記受光手段の出力を上記電極汚れ異常判断手段に入力し、上記電極汚れ異常判断手段が上記電極の汚れ異常と判断した際に上記異常報知手段を動作させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記電極汚れ異常判断手段は、入力された上記出力と前回入力された上記出力との差が管理値を超えているか否かを判定し、上記差が上記管理値を超えている場合に、上記電極の汚れ異常と判断しないことを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記電極汚れ異常判断手段は、入力された上記出力と前回入力された上記出力との差が管理値を超えているか否かを判定し、上記差が上記管理値を超えている場合に、上記制御手段が、所定の時間後上記発光手段から上記計測光を発光させて上記計測光を受光した上記受光手段の出力を取り込み、取り込まれた上記受光手段の出力を入力して上記電極の汚れ異常を判断することを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記電極汚れ異常判断手段は上記電極の汚れ異常を複数のレベルに基づいて段階的に判断し、上記制御手段は上記電極の汚れ異常をレベルに応じて上記異常報知手段に報知させることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記発光手段と上記受光手段との対が複数対設けられていることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
複数の上記発光手段は、それぞれ異なる色の計測光を発光するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記入口窓と上記出口窓とが上記一方の電極を挟んで設けられ、上記発光手段から発光されて上記入口窓を介して上記測定管内に入る上記計測光を上記出口窓に向けて反射する入口側反射手段と、上記入口側反射手段により反射された上記計測光を上記出口窓を介して上記受光手段に受光させるように反射する出口側反射手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記発光手段が発光半導体素子であることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
上記発光手段がレーザー発光装置であることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計の電極汚れ検知装置。
測定管内を流通する計測流体に磁界を印加する磁界発生手段と、
上記測定管内に配設され、上記磁界により上記計測流体に発生する起電力を取り出す一対の電極と、
上記一対の電極により取り出された上記起電力から上記計測流体の流量を計測する流量計測手段と、
上記一対の電極の一方の電極に近接して、上記計測流体に触れ、かつ、上記計測流体を漏らさないように上記測定管に設けられた入口窓と、
発光した計測光が上記入口窓から上記測定管内に入るように上記入口窓の外側に配設された発光手段と、
上記計測流体に触れ、上記計測流体を漏らさないように、かつ、上記入口窓から入った上記計測光が上記測定管から出るように上記測定管に設けられた出口窓と、
上記出口窓から出た上記計測光を受光するように上記出口窓の外側に配設され、上記計測光の受光量に応じた出力を出す受光手段と、
上記受光手段の出力から上記電極の汚れ異常を判断する電極汚れ異常判断手段と、
上記計測光を所定の周期で上記発光手段から発光させ、上記計測光を受光した上記受光手段の出力を取り込み、取り込まれた上記受光手段の出力を上記電極汚れ異常判断手段に入力し、上記電極汚れ異常判断手段が上記電極の汚れ異常と判断した際に上記異常報知手段を動作させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする電磁流量計。