JP2012163381A - 電磁流量計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電磁流量計10は、励磁回路14によって励磁電流を励磁コイル13,13に流して計測流路11を横切す磁束を発生させ、流体の流量に応じた1対の検知電極12,12の間に電位差を発生させる。そして、電磁流量計10が外部電源55から受電していない場合に、電池20Aから電力を受けて磁束密度を比較的低くした節電計測モードになり、外部電源55から受電したときに、磁束密度を比較的高くした高精度計測モードに切り替わる。
【選択図】図1
Description
請求項1の電磁流量計の構成によれば、励磁コイルにて発生させる磁束の磁束密度を比較的低くした節電計測モードと、磁束密度を比較的高くした高精度計測モードとに切り替え可能であるから、磁束密度が一定に低く設定されていた従来のものに比べて、高い計測精度で流量を計測することが可能になる。
請求項2の電磁流量計の構成によれば、積算流量を計測する積算流量計測モードと、瞬時流量を計測する瞬時流量計測モードとに切り替えることが可能である。ここで、瞬時流量を計測する場合は、比較的ノイズの影響を受け易くなるが、瞬時流量計測モードになったときに自動的に高精度計測モードに切り替わるので、従来より高い精度で瞬時流量を計測することができる。また、積算流量を計測する場合は、比較的ノイズの影響を受け難くなる一方で長時間に亘る計測が必要であるが、積算流量計測モードになったときに自動的に節電計測モードに切り替わるので、消費電力の低減が効果的に図られる。
請求項3の電磁流量計の構成によれば、電力の総供給に上限がある内部電源が励磁コイルに給電しているときには節電計測モードになる一方、電力の総供給に上限がない外部電源が励磁コイルに給電しているときには高精度計測モードになるように自動的に切り替わるので、内部電源の使用可能期間(寿命)を長くすることができると共に、節電の必要性が比較的低い外部電源の使用時に高い精度で流量の計測を行うことができる。
請求項4の電磁流量計は、外部電源から受電しかつ高精度計測モードになっていることを条件にして積算流量計測モードから瞬時流量計測モードへと切り替え可能としたので、内部電源の使用中に瞬時流量を計測するために高精度計測モードに切り替えて内部電源の残容量を大きく減らしたり、節電計測モード中に瞬時流量を低い精度で計測してしまうようなことがなくなる。即ち、内部電源の残容量を大きく減らすことなく、高い精度で瞬時流量を計測することが可能になる。
請求項5の電磁流量計は、内部電源を有した本体ユニットと外部電源接続部を有した外付ユニットとに分割可能になっていて、外部電源に接続しない場合には、外付ユニットが取り外された本体ユニットのみで流量を計測することができる。また、本体ユニットと外付ユニットとの間は、トランス結合にて給電可能になっているので、本体ユニットの防水・防塵を容易に図ることができると共に、外部電源から本体ユニットへのノイズを低減させることができる。
請求項6の構成によれば、電磁流量計が外部出力した流量の計測結果を、電磁流量計以外の装置で受信して、例えば、流量の異常監視や流量を調整するための弁の調整等の処理に利用することができる。また、請求項6の構成では、流量の計測結果を本体ユニットから外付ユニットの外付演算処理回路へとフォトカプラを通して付与し、その外付演算処理回路が流量の計測結果を電気パルス信号にして外部出力するので、本体ユニットの防水・防塵を容易に図ることができる。
以下、本発明に係る第1実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1には、本実施形態の電磁流量計10の電気的構成がブロック図にして示されている。この電磁流量計10は、計測管41の側部に回路収容部屋42を有してなる流量計ケース40を備えている。計測管41の内側は、本発明に係る計測流路11になっていて、計測管41の両端部が例えば図示しないパイプに接続され、そのパイプを流れる流体が計測流路11を通過する。また、計測管41には、1対の検知電極12,12が貫通した状態で保持され、それら1対の検知電極12,12の先端部が、計測流路11内で露出しかつ計測流路11の軸方向(流体が流れる方向)に対して交差する方向で対向している。一方、1対の検知電極12,12の基端部は、回路収容部屋42内に露出して、増幅回路15を介してメイン制御回路16に接続されている。
ここで、特に、流体の瞬時流量を計測する場合には、計測時の突発的なノイズの影響を受け易く、従来のように磁束密度が比較的低いと、精度よく計測することは困難である。ところが、本実施形態では、磁束密度が比較的高い高精度計測モードで瞬時流量を計測することができるので、瞬時流量を精度よく計測することができる。
また、外部電源55からの電力が、トランス24を通して第1電源回路21に付与されるので、外部電源55からのノイズを低減させることができる。また、電磁流量計10は計測結果をパルス信号出力用コネクタ32及び4−20mA信号出力用コネクタ33から外部出力するので、その計測結果を、電磁流量計10以外の外部装置56で受信して、例えば、流量の異常監視や流量を調整するための弁の調整等の処理に利用することができる。さらには、メイン制御回路16とパルス信号出力用コネクタ32及び4−20mA信号出力用コネクタ33の間にフォトカプラ25を設けたので、パルス信号出力用コネクタ32及び4−20mA信号出力用コネクタ33にノイズが入力されてもメイン制御回路16が影響を受けることがない。
本実施形態の電磁流量計10Vは、図3に示されており、第1実施形態の電磁流量計10を本体ユニット10Hと外付ユニット10Jとに2分割した構成になっている。即ち、電磁流量計10Vの流量計ケース40Vは、本体ケース45と外付ケース46とに分割され、外付ケース46が本体ケース45に対して着脱可能に結合されるようになっている。そして、外付ケース46に前記第1実施形態で説明した第2電源回路22及びサブ制御回路26と、トランス24における1次コイルL1及びフォトカプラ25におけるフォトトランジスタT1(本発明の「受光素子」に相当する)をパッケージしかつ、外付ケース46の外面に、受電用コネクタ31,パルス信号出力用コネクタ32,4−20mA信号出力用コネクタ33を固定して外付ユニット10Jが構成されている。また、トランス24における2次コイルL2及びフォトカプラ25における発光ダイオードD1(本発明の「発光素子」に相当する。)を含む、外付ケース46にパッケージされていない電磁流量計10の全ての電気回路が本体ケース45にパッケージされて本体ユニット10Hが構成され、本体ユニット10Hが電池20Aのみで流体の流量を計測することができるようになっている。そして、本体ユニット10Hと外付ユニット10Jとを合体させることで、1次コイルL1と2次コイルL2とが隣接配置されて外付ユニット10Jから本体ユニット10Hへと給電可能となり、かつ、発光ダイオードD1とフォトトランジスタT1とが隣接配置されて本体ユニット10Hから外付ユニット10Jへと信号を送信することができるようになる。なお、本実施形態におけるサブ制御回路26が、本発明の「外付演算処理回路」に相当する。
本実施形態の電磁流量計10Wは、図4に示されており、前記第2実施形態の電磁流量計10Vにおける外付ユニット10Jと2次コイルL2と発光ダイオードD1とを有しない構造になっている。即ち、この電磁流量計10Wは、外部電源55から受電不能になっていて、電池20Aのみで作動する。また、この電磁流量計10Vには、節電計測モードと高精度計測モードとに切り替えるための節電切替操作スイッチ34が備えられている。そして、節電切替操作スイッチ34の操作に応じて節電計測モードと高精度計測モードとに切り替ることができる。
本実施形態の電磁流量計10Yは、図5に示されており、前記第1実施形態の電磁流量計10を変形したもので、外部電源55から受電していない場合には、瞬時・積算切替操作部35の操作に連動して積算流量計測モードでは節電計測モードとなる一方、瞬時流量計測モードでは高精度計測モードとになるように構成されている。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
10H 本体ユニット
10J 外付ユニット
11 計測流路
12 検知電極
13 励磁コイル
14 励磁回路
16 メイン制御回路
20A,20B 内部電源
24 トランス
25 フォトカプラ
26 サブ制御回路
35 瞬時・積算切替操作部
45 本体ケース
46 外付ケース
55 外部電源
L1 1次コイル
L2 2次コイル
Claims (6)
- 計測流路を横切る磁束を励磁コイルにて発生させて、その磁束の磁束密度と前記計測流路に流れる流体の流速とに応じて前記計測流路の2点間に生じる電位差を1対の検知電極間にて検出して、前記流体の流量を計測する電磁流量計において、
前記磁束密度を比較的低くした節電計測モードと、前記磁束密度を比較的高くした高精度計測モードとに切り替え可能であることを特徴とする電磁流量計。 - 前記計測流路を通過する流体の積算流量を計測する積算流量計測モードと、前記計測流路を通過する流体の単位時間当たりの流量である瞬時流量を計測する瞬時流量計測モードとに切り替え操作するための瞬時・積算切替操作部と、
前記瞬時・積算切替操作部の操作に連動して前記積算流量計測モードでは前記節電計測モードとする一方、前記瞬時流量計測モードでは前記高精度計測モードとするように切り替えるモード連動切替手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電磁流量計。 - 外部電源に接続可能な外部電源接続部と、
内部電源と、
前記外部電源から受電していない場合に、前記内部電源からの電力で前記励磁コイルに比較的低い磁束を発生させて前記節電計測モードとする一方、前記外部電源から受電している場合に、前記外部電源からの電力で前記励磁コイルに比較的高い磁束を発生させて前記高精度計測モードとするように切り替える電源関連モード切替手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電磁流量計。 - 前記計測流路を通過する流体の積算流量を計測する積算流量計測モードと、前記計測流路を通過する流体の単位時間当たりの流量である瞬時流量を計測する瞬時流量計測モードとに切り替え操作するための瞬時・積算切替操作部を備えると共に、前記外部電源から受電しかつ前記高精度計測モードになっていることを条件にして前記積算流量計測モードから前記瞬時流量計測モードへと切り替え可能としたことを特徴とする請求項3に記載の電磁流量計。
- 前記計測流路を備えかつ前記1対の検知電極を保持した本体ケースに前記励磁コイル及び前記内部電源を収容してなり、前記内部電源のみで前記流体の流量を計測可能な本体ユニットと、前記本体ケースに着脱可能な外付ケースに前記外部電源接続部を保持させた外付ユニットとを備え、前記外付ケースに収容した1次コイルと前記本体ケースに収容した2次コイルとのトランス結合によって前記外部電源から前記励磁コイルへと給電可能としたことを特徴とする請求項3又は4に記載の電磁流量計。
- 前記外付ケースに収容され、前記外部電源接続部を通して前記外部電源から受電して作動する外付演算処理回路を設け、
前記本体ケースが保持した発光素子と前記外付ケースが保持した受光素子とからなるフォトカプラを通して前記本体ユニットから前記外付演算処理回路に前記流量の計測結果を付与可能とすると共に、前記外付演算処理回路が前記流量の計測結果を電気パルス信号にして外部出力するためのパルス出力部を前記外付ケースに保持して備えたことを特徴とする請求項5に記載の電磁流量計。
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