JP2570070Y2 - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JP2570070Y2 JP2570070Y2 JP12810690U JP12810690U JP2570070Y2 JP 2570070 Y2 JP2570070 Y2 JP 2570070Y2 JP 12810690 U JP12810690 U JP 12810690U JP 12810690 U JP12810690 U JP 12810690U JP 2570070 Y2 JP2570070 Y2 JP 2570070Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- electrode
- fluid
- measurement
- pair
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、導電性の流体の流速をファラデーの法則に
基づいて測定する電磁流量計に関し、更に詳しくは、ス
ラリを含む流体であってもその影響を受けず、従ってパ
ルププラントのラインなどにも適用可能な電磁流量計に
関する。
基づいて測定する電磁流量計に関し、更に詳しくは、ス
ラリを含む流体であってもその影響を受けず、従ってパ
ルププラントのラインなどにも適用可能な電磁流量計に
関する。
〈従来の技術〉 第５図は、従来の電磁流量計の構成概念図である。図
において１は導電性の被測定流体が流れる測定管、２は
この測定管内に磁束を与えるための励磁コイル、３は測
定管１の管路壁に対向配置した一対の電極である。
において１は導電性の被測定流体が流れる測定管、２は
この測定管内に磁束を与えるための励磁コイル、３は測
定管１の管路壁に対向配置した一対の電極である。
励磁コイル２に励磁電流を流し、測定管内に磁束密度
Ｂ（Ｔ）の磁束を与えたとき、測定管内を導電性流体が
平均流速ｖで流れている場合、一対の電極３間には、フ
ァラデーの法則により液体中に生じた電位勾配に基づ
き、次式で表される起電力ｅ（Ｖ）が発生する。
Ｂ（Ｔ）の磁束を与えたとき、測定管内を導電性流体が
平均流速ｖで流れている場合、一対の電極３間には、フ
ァラデーの法則により液体中に生じた電位勾配に基づ
き、次式で表される起電力ｅ（Ｖ）が発生する。
ｅ（Ｖ）＝ｋ・Ｂ・Ｄ・ｖ ただし、Ｄは電極相互間の距離,kは磁界などで定まる
係数。
係数。
これにより、電極３に生ずる起電力ｅ（Ｖ）を測定す
れば、平均流速ｖを知ることができる。
れば、平均流速ｖを知ることができる。
〈考案が解決しようとする課題〉 この様な構成の電磁流量計は、測定管内に特別な検出
物体を配置させる必要が無く、管路内の流体の流れを乱
さないなどの特徴がある。しかしながら、測定管内を流
れる流体が例えばスラリを含むような流体である場合、
電極表面にスラリが接して流れるために、電極表面の電
位分布が乱れ、スラリノイズと呼ばれるノイズ信号が発
生し、出力が不安定になったり、極端な場合には測定不
可能になるといった不具合があった。また、被測定流体
の導電率が５μS/cm程度以下となると、測定できないと
いう欠点もあった。
物体を配置させる必要が無く、管路内の流体の流れを乱
さないなどの特徴がある。しかしながら、測定管内を流
れる流体が例えばスラリを含むような流体である場合、
電極表面にスラリが接して流れるために、電極表面の電
位分布が乱れ、スラリノイズと呼ばれるノイズ信号が発
生し、出力が不安定になったり、極端な場合には測定不
可能になるといった不具合があった。また、被測定流体
の導電率が５μS/cm程度以下となると、測定できないと
いう欠点もあった。
本考案は、この様な点に鑑みてなされたもので、スラ
リノイズの発生による影響を低減できると共に、導電率
の低い流体についても流速測定が精度よく行える電磁流
量計を提供することを目的とする。
リノイズの発生による影響を低減できると共に、導電率
の低い流体についても流速測定が精度よく行える電磁流
量計を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 この様な目的を達成する本考案の電磁流量計は、 請求項１は、内面に電気絶縁性のライニングを施した
測定管内に交番磁束を与えるための１対の励磁コイル
と、この測定管の管路壁に測定管と非接触であり被測定
流体に接触するよう且つ前記交番磁束の方向及び被測定
流体の流れ方向のいずれとも直角になる方向に対向配置
した一対の第１の電極と、前記測定管内に施したライニ
ングの外側に被測定流体及び測定管に非接触になるよう
且つ前記第１の電極を取り囲むように対向配置した一対
の第２の電極とからなる電磁流量検出器と、 前記第１の電極間に発生した信号または前記第２の電
極の内側に発生した信号を前記ライニングを誘電体とす
る静電容量を介して検出した信号のうちいずれか変動の
少ない方を検出する変動検出手段と、この変動検出手段
の出力信号により前記変動が少ない方の信号を選択して
出力するセレクタとからなるデータ処理部とを備える。
測定管内に交番磁束を与えるための１対の励磁コイル
と、この測定管の管路壁に測定管と非接触であり被測定
流体に接触するよう且つ前記交番磁束の方向及び被測定
流体の流れ方向のいずれとも直角になる方向に対向配置
した一対の第１の電極と、前記測定管内に施したライニ
ングの外側に被測定流体及び測定管に非接触になるよう
且つ前記第１の電極を取り囲むように対向配置した一対
の第２の電極とからなる電磁流量検出器と、 前記第１の電極間に発生した信号または前記第２の電
極の内側に発生した信号を前記ライニングを誘電体とす
る静電容量を介して検出した信号のうちいずれか変動の
少ない方を検出する変動検出手段と、この変動検出手段
の出力信号により前記変動が少ない方の信号を選択して
出力するセレクタとからなるデータ処理部とを備える。
請求項２は、前記の電磁流量検出器を使用して、第１
及び第２の電極から得られる各信号の平均値を求める平
均値演算手段と、これらの平均値の差を求める差演算回
路と、この差信号により前記第２の電極からの信号を補
正することにより変動の少ない流量信号を出力する補正
回路とを備える。
及び第２の電極から得られる各信号の平均値を求める平
均値演算手段と、これらの平均値の差を求める差演算回
路と、この差信号により前記第２の電極からの信号を補
正することにより変動の少ない流量信号を出力する補正
回路とを備える。
〈作用〉 第２の電極は、被測定流体が移動することによって生
ずる起電力を直接検出する。
ずる起電力を直接検出する。
第２の電極は、被測定流体が移動することによって生
ずる起電力を、被測定流体と電極との間（ライニング）
で形成される静電容量を介して検出する。
ずる起電力を、被測定流体と電極との間（ライニング）
で形成される静電容量を介して検出する。
データ処理部は、第１の電極からの信号と第２の電極
からの信号との中の変動の小さい方の信号を選択して出
力信号とする。あるいは、第１の電極からの信号の平均
値を演算し、この平均値により第２の電極からの信号を
補正する演算を行って出力信号とする。
からの信号との中の変動の小さい方の信号を選択して出
力信号とする。あるいは、第１の電極からの信号の平均
値を演算し、この平均値により第２の電極からの信号を
補正する演算を行って出力信号とする。
〈実施例〉 以下図面を用いて、本考案の実施例を詳細に説明す
る。第１図は本考案の一実施例を示す構成概念図、第２
図はその要部を示す構成斜視図である。これらの図にお
いて、11は被測定流体が流れる測定管、12はこの測定管
11の内壁に内張されたライニング、13は測定管11内に一
様な磁束を与えるための励磁コイルである。14は測定管
11の管路壁にその先端部が被測定流体に接触するように
対向配置した第１の電極、15はライニングを介して被測
定流体とは非接触になるように対向配置した第２の電極
である。この第２の電極15は、第１の電極14に比べて大
きな面積を有し、平板状態の電極を管路の円弧に沿って
曲げるようにして構成してあり、第１の電極14は第２の
電極15のほぼ中央に設けた穴を貫通して、管路内に達す
るようになっている。
る。第１図は本考案の一実施例を示す構成概念図、第２
図はその要部を示す構成斜視図である。これらの図にお
いて、11は被測定流体が流れる測定管、12はこの測定管
11の内壁に内張されたライニング、13は測定管11内に一
様な磁束を与えるための励磁コイルである。14は測定管
11の管路壁にその先端部が被測定流体に接触するように
対向配置した第１の電極、15はライニングを介して被測
定流体とは非接触になるように対向配置した第２の電極
である。この第２の電極15は、第１の電極14に比べて大
きな面積を有し、平板状態の電極を管路の円弧に沿って
曲げるようにして構成してあり、第１の電極14は第２の
電極15のほぼ中央に設けた穴を貫通して、管路内に達す
るようになっている。
なお、第１の電極14と第２の電極15は、電気的に絶縁
されている。
されている。
16は第１の電極14からの信号e1を増幅する第１の増幅
器17は第２の電極15からの信号e2を増幅する第２の増幅
器、18はこれらの各増幅器を介して印加される信号を入
力し、所定の信号処理を行って被測定流体の流速に関す
る信号OUTを出力するデータ処理部である。
器17は第２の電極15からの信号e2を増幅する第２の増幅
器、18はこれらの各増幅器を介して印加される信号を入
力し、所定の信号処理を行って被測定流体の流速に関す
る信号OUTを出力するデータ処理部である。
このデータ処理部18において、81は増幅器16を介して
印加される第１の電極14からの信号e1と、増幅器17を介
して印加される第２の電極15からの信号e2とを入力し、
これらの各信号の変動量（ノイズ）を監視する変動検出
手段、82は第１の電極14からの信号e1と、第２の電極15
からの信号e2とを入力し、変動検出手段81の出力により
いずれかの信号を選択し、流速信号として出力するセレ
クタである。
印加される第１の電極14からの信号e1と、増幅器17を介
して印加される第２の電極15からの信号e2とを入力し、
これらの各信号の変動量（ノイズ）を監視する変動検出
手段、82は第１の電極14からの信号e1と、第２の電極15
からの信号e2とを入力し、変動検出手段81の出力により
いずれかの信号を選択し、流速信号として出力するセレ
クタである。
このように構成した装置の動作を説明すれば、以下の
通りである。
通りである。
励磁コイル13に低周波の電流を流すと、測定管11内を
流れる被測定流体にパルス磁界が印加される。被測定流
体が流速ｖで移動すると、流体中には、流速に比例した
振幅を持つパルス状の起電力が発生する。この起電力
は、第１の電極14から直接取り出される。また、この起
電力は、被測定流体と第２の電極15との間で形成される
静電容量を介して第２の電極15からも取り出される。こ
れらの各電極から取り出された起電力e1,e2は、それぞ
れ増幅器16,17で増幅され、データ処理部18に印加され
る。
流れる被測定流体にパルス磁界が印加される。被測定流
体が流速ｖで移動すると、流体中には、流速に比例した
振幅を持つパルス状の起電力が発生する。この起電力
は、第１の電極14から直接取り出される。また、この起
電力は、被測定流体と第２の電極15との間で形成される
静電容量を介して第２の電極15からも取り出される。こ
れらの各電極から取り出された起電力e1,e2は、それぞ
れ増幅器16,17で増幅され、データ処理部18に印加され
る。
データ処理部18において、変動検出手段81は、各信号
e1,e2に含まれる変動分を検出していて、セレクタ82に
対して変動の小さいほうの信号を選択するように指示す
る。セレクタ82はこの指示を受けて、２つの信号e1,e2
の内で変動分の小さいほうを選択し、流速信号OUTとし
て出力する。
e1,e2に含まれる変動分を検出していて、セレクタ82に
対して変動の小さいほうの信号を選択するように指示す
る。セレクタ82はこの指示を受けて、２つの信号e1,e2
の内で変動分の小さいほうを選択し、流速信号OUTとし
て出力する。
第３図は、被測定流体に含まれるスラリ濃度と電極出
力信号との様子を示す波形図である。
力信号との様子を示す波形図である。
第１の電極14からの出力信号e1は、スラリ濃度が中程
度より高くなると、変動量が次第に大きくなる。これに
対して、第２の電極15からの出力信号e2は、電極が直接
流体に接していないので、流体によって電位分布が乱さ
れることがなく、全体的に変動分が少ない。
度より高くなると、変動量が次第に大きくなる。これに
対して、第２の電極15からの出力信号e2は、電極が直接
流体に接していないので、流体によって電位分布が乱さ
れることがなく、全体的に変動分が少ない。
従って、セレクタ82は、変動分検出手段81からの指令
信号により、スラリ濃度が中程度より小さい範囲では、
第１の電極14からの信号e1を選択し、スラリ濃度が中程
度より大きくなる第２の電極15からの信号e2を選択す
る。これにより、スラリノイズに影響されない流速信号
を得ることができる。
信号により、スラリ濃度が中程度より小さい範囲では、
第１の電極14からの信号e1を選択し、スラリ濃度が中程
度より大きくなる第２の電極15からの信号e2を選択す
る。これにより、スラリノイズに影響されない流速信号
を得ることができる。
第４図は、データ処理部18の他の実施例を示すブロッ
ク図である。この実施例では、各増幅器16,17からの信
号をそれぞれA/D変換してディジタル信号とし、マイク
ロプロセッサによりディジタル演算が行えるようにした
ものである。すなわち、各信号e1,e2を平均値演算手段8
3,84により平均値eA,eBを求め、差演算回路85でこれら
の差（eB−eA＝Δ）を求める。この演算は流量ゼロの時
に行う。そして、補正回路86により、平均値演算手段84
からの信号eBを差信号Δで補正する演算（eB−Δ）を行
う。
ク図である。この実施例では、各増幅器16,17からの信
号をそれぞれA/D変換してディジタル信号とし、マイク
ロプロセッサによりディジタル演算が行えるようにした
ものである。すなわち、各信号e1,e2を平均値演算手段8
3,84により平均値eA,eBを求め、差演算回路85でこれら
の差（eB−eA＝Δ）を求める。この演算は流量ゼロの時
に行う。そして、補正回路86により、平均値演算手段84
からの信号eBを差信号Δで補正する演算（eB−Δ）を行
う。
これにより、第２の電極15からの信号eBに含まれてい
る変動分を、第１の電極14からの信号成分で補正するこ
とができ、変動分が除去された流速信号を得るようにし
ている。ここで、第２の電極15はインピーダンスが非常
に高くなっており、低伝導率の流体についても流速測定
が可能となる。
る変動分を、第１の電極14からの信号成分で補正するこ
とができ、変動分が除去された流速信号を得るようにし
ている。ここで、第２の電極15はインピーダンスが非常
に高くなっており、低伝導率の流体についても流速測定
が可能となる。
この様な実施例によれば、測定管の口径が大きくなる
と第２の電極15からの信号が小さくなるが、それを補正
することで、大きい口径の電磁流量計が実現できる。
と第２の電極15からの信号が小さくなるが、それを補正
することで、大きい口径の電磁流量計が実現できる。
〈考案の効果〉 以上詳細に説明したように、本考案によれば、これま
での一般的に実用化されていた電磁流量計としての特徴
をそのまま生かしながら、更にスラリ濃度の高い流体
や、低伝導率の流体についても精度よく流速測定が行え
る電磁流量計を提供できる。
での一般的に実用化されていた電磁流量計としての特徴
をそのまま生かしながら、更にスラリ濃度の高い流体
や、低伝導率の流体についても精度よく流速測定が行え
る電磁流量計を提供できる。
第１図は本考案の一実施例を示す構成概念図、 第２図ははその要部を示す構成斜視図、 第３図は被測定流体に含まれるスラリ濃度と電極出力信
号との様子を示す波形図、 第４図はデータ処理部の他の実施例を示すブロック図、 第５図は従来の電磁流量計の構成概念図である。 11……測定管、12……ライニング 13……励磁コイル、14……第１の電極 15……第２の電極、16……第１の増幅器 17……第２の増幅器、18……データ処理部
号との様子を示す波形図、 第４図はデータ処理部の他の実施例を示すブロック図、 第５図は従来の電磁流量計の構成概念図である。 11……測定管、12……ライニング 13……励磁コイル、14……第１の電極 15……第２の電極、16……第１の増幅器 17……第２の増幅器、18……データ処理部
Claims (2)
- 【請求項１】内面に電気絶縁性のライニングを施した測
定管内に交番磁束を与えるための１対の励磁コイルと、
この測定管の管路壁に測定管と非接触であり被測定流体
に接触するよう且つ前記交番磁束の方向及び被測定流体
の流れ方向のいずれとも直角になる方向に対向配置した
一対の第１の電極と、前記測定管内に施したライニング
の外側に被測定流体及び測定管に非接触になるよう且つ
前記第１の電極を取り囲むように対向配置した一対の第
２の電極と、前記第１の電極間に発生した信号または前
記第２の電極に発生した信号を前記ライニングを誘電体
とする静電容量を介して検出した信号のうちいずれか変
動の少ない方を検出する変動検出手段と、この変動検出
手段の出力信号により前記変動が少ない方の信号を選択
して出力するセレクタとからなるデータ処理部とを備え
たことを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】第１及び第２の電極から得られる各信号の
平均値を求める平均値演算手段と、これらの平均値の差
を求める差演算回路と、この差信号により第２の電極か
らの信号を補正することにより変動の少ない流量信号を
出力する補正回路とからなる、請求項１記載の電磁流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12810690U JP2570070Y2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12810690U JP2570070Y2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485223U JPH0485223U (ja) | 1992-07-24 |
| JP2570070Y2 true JP2570070Y2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=31875580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12810690U Expired - Lifetime JP2570070Y2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570070Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP12810690U patent/JP2570070Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0485223U (ja) | 1992-07-24 |
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