JP2619133B2 - Electromagnetic flow meter - Google Patents

Electromagnetic flow meter

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JP2619133B2
JP2619133B2 JP24885990A JP24885990A JP2619133B2 JP 2619133 B2 JP2619133 B2 JP 2619133B2 JP 24885990 A JP24885990 A JP 24885990A JP 24885990 A JP24885990 A JP 24885990A JP 2619133 B2 JP2619133 B2 JP 2619133B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、低周波交番磁界を用いた電磁流量計に係わ
り、特に電極表面に発生する電気化学的ノイズを除去す
る機能を設けた電磁流量計に関する。
The present invention relates to an electromagnetic flowmeter using a low-frequency alternating magnetic field, and particularly to a function of removing electrochemical noise generated on an electrode surface. The present invention relates to an electromagnetic flowmeter provided with the above.

(従来の技術) 初期の電磁流量計では専ら商用周波数(AC50/60Hz)
による交流励磁方式が広く用いられている。しかし、こ
の交流励磁方式を用いた電磁流量計の場合、その測定原
理上から以下に述べるようなノイズの発生は避けられな
い。
(Prior art) The early electromagnetic flowmeters used exclusively for commercial frequencies (50/60 Hz AC)
Is widely used. However, in the case of an electromagnetic flowmeter using this AC excitation method, generation of noise as described below is unavoidable due to its measurement principle.

すなわち、電磁流量計は、周知のごとく、 Φ=K1SB …(1) E=−(dΦ/dt) …(2) なる関係にある。この式においてΦは磁束、Bは磁束密
度、Sは磁束の照射野部の有効面積、Eは一対の電極か
ら得られる磁気に関連する起電力である。ここで、
(1)式を(2)式に代入し部分微分すれば、 E=−{K1B(dS/dt)+K1S(dB/dt)} =−{K1B(dS/dt)+K2(dB/dt)} =−(ES+EN) …(3) が得られる。ここで、K1,K2は比例定数である。この
(3)式のうち、ESは磁束が流体に鎖交することにより
得られる流速または流量に比例する本来の信号であり、
一方、ENは磁束密度Bが電極間を結ぶ仮想線(流体を導
電体とする仮想線)と各電極から導出する信号導出用リ
ード線とで構成される1ターンコイルに鎖交してトラン
ス的な作用によって発生するノイズである。この場合、
B=Asinωtの波形を用いた場合、(dB/dt)=Aωcos
ωtの波形となる。
That is, as is well known, the electromagnetic flow meter has the following relationship: Φ = K 1 SB (1) E = − (dΦ / dt) (2) In this equation, Φ is a magnetic flux, B is a magnetic flux density, S is an effective area of an irradiation field of the magnetic flux, and E is an electromotive force related to magnetism obtained from a pair of electrodes. here,
By substituting equation (1) into equation (2) and performing partial differentiation, E = − {K 1 B (dS / dt) + K 1 S (dB / dt)} = − {K 1 B (dS / dt) + K 2 (dB / dt)} = − (E S + E N ) (3) Here, K 1 and K 2 are proportional constants. The (3) of the formula, E S is the original signal proportional to the flow velocity or flow rate flux is obtained by interlinkage that the fluid,
Meanwhile, E N is interlinked to one turn coil composed of the signal deriving leads for deriving from each electrode (imaginary line a fluid conductor) imaginary line magnetic flux density B is connecting the electrodes trans This is the noise generated by the typical action. in this case,
When the waveform of B = Asinωt is used, (dB / dt) = Aωcos
ωt.

しかして、この磁束密度Bは前記1ターンコイルに鎖
交してdB/dtの位相をもつ90゜ノイズを発生させるだけ
でなく、金属製測定管、コア等の金属にBの位相を有す
る磁束が当たると、その金属内に渦電流が流れてdB/dt
の位相の2次磁束が発生し、この2次磁束が前記1ター
ンコイルに鎖交したとき信号位相と逆相の同相ノイズ
(同相ノイズは零点変動を起こす原因となる)d2B/dt2
=−Aω2sinωtが発生する。従って、これらB,dB/dt,
d2B/dt2の位相関係は第7図のようになる。また、回路
的には第2図に示すような構成となり、さらにベクトル
で表せば第9図に示すようになる。なお、これらの図に
おいて、I0は磁化電流、V0は磁化電流に対応した電圧、
Iは励磁電流、Vは励磁電圧、Rは巻線抵抗、ICは鉄損
対応電流である。
The magnetic flux density B links the one-turn coil not only to generate 90 ° noise having a phase of dB / dt, but also to generate a magnetic flux having a phase of B in a metal such as a metal measuring tube or core. , An eddy current flows in the metal and the dB / dt
When the secondary magnetic flux is linked to the one-turn coil, the secondary magnetic flux has the same phase noise as the opposite phase to the signal phase (the same phase noise causes zero point fluctuation) d 2 B / dt 2
= −Aω 2 sinωt occurs. Therefore, these B, dB / dt,
The phase relationship of d 2 B / dt 2 is as shown in FIG. Further, the circuit is configured as shown in FIG. 2, and further expressed by a vector, as shown in FIG. In these figures, I 0 is a magnetizing current, V 0 is a voltage corresponding to the magnetizing current,
I is an exciting current, V is an exciting voltage, R is a winding resistance, and I C is a current corresponding to iron loss.

ところで、以上のようなノイズ成分ENは交流現象に係
わるノイズであり、このノイズによって種々の問題が生
じてくる。すなわち、例えば電極表面の付着物(流体
に含まれる付着性物質)の影響による0点ドリフト、
流体中での電気伝導の不均一による指示のフラツキない
し著しいフラツキの場合の測定不能、流体中の気泡に
よる指示のフラツキ著しいフラツキの場合の測定不能、
信号線への飛込みノイズの影響、0点,スパン等のド
リフト指示不安定、さらに、アースの不安全によるア
ース電位の変動による0点ドリフト等である。
Meanwhile, the noise component E N as described above is the noise involved in AC phenomena arise various problems by the noise. That is, for example, a zero-point drift due to the effect of deposits (adhesive substances contained in the fluid) on the electrode surface,
Indication fluctuation due to non-uniformity of electric conduction in the fluid or measurement is impossible in the case of significant fluctuation, indication fluctuation due to bubbles in the fluid Measurement is impossible in the case of significant fluctuation,
These include the influence of the jump noise on the signal line, instability of the drift instruction such as zero point and span, and the zero point drift due to the fluctuation of the ground potential due to unsafe grounding.

従って、交流励磁方式の電磁流量計では、過去の経験
に基づき仕様選定時に測定不能流体、測定困難流体を仕
分けし、かかる流体の測定を行なわないか、或いは当該
流体の測定を行った場合でも目安的な測定として位置付
けている。
Therefore, an AC-excited electromagnetic flowmeter sorts unmeasurable fluids and difficult-to-measure fluids at the time of specification selection based on past experience, and does not measure such fluids, or a guideline even when such fluids are measured. It is positioned as a typical measurement.

ところで、近年、以上のような不具合を改善するため
に、交流励磁方式に代って低周波によるSW(方形波)励
磁方式が用いられるようになってきた。このSW励磁方式
の場合には、第10図に示すようにサンプリング区間では
B=kで現せることから、dB/dt=dk/dt=0、d2B/dt2
=0となり、種々の交流現象に起因する諸問題を解決で
きる。これを励磁の直流的性質と呼ぶ。
By the way, in recent years, in order to improve the above-mentioned problems, a SW (square wave) excitation method using a low frequency has been used instead of the AC excitation method. In the case of this SW excitation method, since B = k can be expressed in the sampling section as shown in FIG. 10, dB / dt = dk / dt = 0, d 2 B / dt 2
= 0, so that various problems caused by various AC phenomena can be solved. This is called the DC property of the excitation.

一方、信号導出用リード線から取り出す流量信号ES
重畳しているノイズENの除去については第11図の示すよ
うな電圧関係を有し、今、正極側電圧イ=EN+ES、負極
側電圧ロ=EN−ESとすれば、 イ−ロ=(EN+ES)−(EN−ES) =2ES となり、ノイズ成分のみを除去して信号成分のみを取り
出すことができる。これを励磁の交番的性質と呼ぶ。
On the other hand, the removal of the noise E N superimposed on the flow signal E S taken out from the signal derivation lead wire has a voltage relationship as shown in FIG. 11, and the positive electrode side voltage A = E N + E S , Assuming that the negative electrode side voltage b = E N −E S , then E−ro = (E N + E S ) − (E N −E S ) = 2E S , so that only the noise component is removed and only the signal component is extracted. Can be. This is called the alternating nature of the excitation.

このようにSW励磁方式は励磁の直流的性質と励磁の交
番的性質とに基づいて交流励磁方式の問題点を解決する
ことができる。特に、SW励磁方式の場合にはdB/dtが限
りなく零になるような波形を持つ磁束がよく、そのため
に低い励磁周波数例えば3Hz,6Hz程度の励磁周波数に下
げて使用することが多い。
Thus, the SW excitation method can solve the problems of the AC excitation method based on the DC characteristics of the excitation and the alternating characteristics of the excitation. In particular, in the case of the SW excitation method, a magnetic flux having a waveform such that the dB / dt becomes infinitely zero is often used. Therefore, the excitation frequency is often lowered to a low excitation frequency, for example, about 3 Hz or 6 Hz.

従って、以上の説明から明らかようなSW励磁方式は非
常に優れたものであるが、新たに次のような問題が指摘
されている。すなわち、SW励磁方式は交流励磁方式に比
べて、その発生起電力が1/5〜1/10程度と小さくでき
る。しかし、発生起電力が小さくすると、信号変換器の
ゲインがその逆数で増大するばかりか、SW励磁の周波数
帯域内外で電気化学的ノイズが発生する。一般のノイズ
は励磁電源や電気的な誘導源をオフしたときオフする
が、電気化学的ノイズの場合には励磁電源等をオフした
場合であっても依然として存在することである。
Therefore, although the SW excitation method apparent from the above description is very excellent, the following problem is newly pointed out. That is, the generated electromotive force of the SW excitation method can be reduced to about 1/5 to 1/10 as compared with the AC excitation method. However, when the generated electromotive force is small, not only does the gain of the signal converter increase by the reciprocal thereof, but also electrochemical noise occurs inside and outside the frequency band of SW excitation. The general noise is turned off when the excitation power supply or the electric induction source is turned off, but in the case of electrochemical noise, it is still present even when the excitation power supply or the like is turned off.

この電気化学的ノイズは、電気化学的安定状態にある
電極表面が流体の急激な変化や流体中に含まれる固形
物,繊維質,気泡等によってかき乱されて、急激な電気
化学反応を起こして電極電位が変化することにより生ず
るノイズである。
This electrochemical noise causes the electrode surface in an electrochemically stable state to be disturbed by a sudden change in the fluid or solids, fibers, bubbles, etc. contained in the fluid, causing a rapid electrochemical reaction and causing an electrochemical reaction. This is noise caused by a change in potential.

この電極電位の変化は現在のところ正確に解明されて
いないが、一般的には次のような理論から説明されてい
る。つまり、希硫酸に亜鉛板Znを浸漬したとき、亜鉛板
の表面から水素泡が発生するが、これを化学反応式で表
すと、 Zn+2H+→Zn2++H2 となる。つまり腐食して安定状態になる亜鉛板Znと溶液
中の水素イオンとが反応して亜鉛イオンと水素分子とな
り、この水素分子が未反応の亜鉛板の表面を単分子的に
覆い反応を阻害する。このような状態を分極と呼ぶ。分
極状態にある水素の膜が破れ再び反応が起こる。
This change in electrode potential has not been elucidated accurately at present, but is generally explained by the following theory. That is, when the zinc plate Zn is immersed in dilute sulfuric acid, hydrogen bubbles are generated from the surface of the zinc plate, and when this is expressed by a chemical reaction formula, it becomes Zn + 2H + → Zn 2+ + H 2 . In other words, zinc plate Zn, which becomes stable due to corrosion, reacts with hydrogen ions in the solution to form zinc ions and hydrogen molecules, and this hydrogen molecule covers the surface of the unreacted zinc plate as a single molecule and inhibits the reaction . Such a state is called polarization. The polarized hydrogen film is broken and the reaction occurs again.

そこで、電極表面と電気化学現象とについて考察す
る。一般に、電磁流量計のうち、電極1,1′とアースリ
ング2,2′は第12図のような接続関係になっている。こ
こで、これら電極、アースリングの材質をM1,M2,M3,M4
とすれば、これらがたとえ同種金属でも、その金属の表
面状態(さび、付着物)、各金属をとりまくイオンの状
態等から異種金属として扱わなければならない状態とな
る。
Therefore, the electrode surface and the electrochemical phenomenon will be considered. Generally, in the electromagnetic flow meter, the electrodes 1, 1 'and the earth rings 2, 2' are connected as shown in FIG. Here, the materials of these electrodes and the earth ring are M 1 , M 2 , M 3 , M 4
Then, even if they are the same kind of metal, the metal must be treated as a dissimilar metal depending on the surface state (rust, attached matter) of the metal, the state of ions surrounding each metal, and the like.

従って、このような電極の場合、第13図に示す如く極
部電池が形成される。すなわち、電極3が例えば3種類
の金属M5,M6,M7で構成されている場合、電極3内の3種
の金属が結合されている。その電極接液部4では各金属
M5,M6,M7がそれぞれ液に接触している。ここで、金属
M5,M6に着目すれば、第14図に示すように2つの金属M5,
M6は電極内で結合抵抗r1で接続され、流体内では液抵抗
r2によって接続され、これを等価的に表すと第15図のよ
うになる。
Therefore, in the case of such an electrode, an extreme battery is formed as shown in FIG. That is, when the electrode 3 is composed of, for example, three kinds of metals M 5 , M 6 , and M 7 , the three kinds of metals in the electrode 3 are combined. In the electrode contact part 4, each metal
M 5 , M 6 , and M 7 are in contact with the liquid, respectively. Where metal
Focusing on M 5 and M 6 , as shown in FIG. 14, two metals M 5 and M 6
M 6 is connected with a coupling resistance r 1 in the electrode and liquid resistance in the fluid
They are connected by r 2 , which is equivalently represented as shown in FIG.

第16図は電気化学的にはボルタ電池形分極状態を示す
図である。今、電極材質をMP,MNとし、かつ、流体外の
電極材質MP,MN間の接続抵抗をrとし、イオン化傾向を
仮にMP<MNとすれば、MPは正極、MNは負極になる。そし
て、負極(MN表面)では、 MN→MN +n+ne- なる電気化学的反応を行い、MN表面にはe-が沢山たま
る。しかし、MP,MN間はrで接続されているので、e-
rを介してMNからMPに移って次の反応を起こす。つま
り、正極(MPの表面)において、 2e-+2H+→H2となり、 一部は2e-+2H+→2(H) 4(H)+液中の溶存O2→2H2O となる。また、流体中にO2が沢山入ってくると、 O2+2H2O+4e-→4(OH) となり、電子の移動消耗によってMNがますます溶ける。
また、流体に溶解したとき電離するCO2、NH3等が溶け込
めばe-の変化が発生する。
FIG. 16 is a view electrochemically showing a polarization state of a voltaic cell type. Now, the electrode material M P, and M N, and a fluid outside of the electrode material M P, the connection resistance between the M N and r, if tentatively M P <M N ionization tendency, M P is a positive electrode, M N becomes the negative electrode. Then, the negative electrode (M N surface), M N → M N + n + ne - performs consists electrochemical reaction, the M N surface e - lot accumulate. However, since M P and M N are connected by r, e moves from M N to M P via r and causes the next reaction. That is, in the positive electrode (the surface of the M P), 2e - + 2H + → H 2 , and the part 2e - + 2H + → 2 ( H) 4 (H) + the dissolved O 2 → 2H 2 O in the solution. Also, when a large amount of O 2 enters the fluid, it becomes O 2 + 2H 2 O + 4e → 4 (OH) , and MN is more and more dissolved by the transfer and consumption of electrons.
Also, if CO 2 , NH 3, etc., which ionizes when dissolved in a fluid, dissolves, a change in e occurs.

しかし、流体の温度、溶解ガス、電解質濃度等が一定
の場合、すなわち流体が安定な場合、負極と正極の電位
差の和が零となり、電極3は電気化学的に安定な状態に
あり、流体の温度、溶解ガス、電解質濃度等に変化が生
じたときに電気化学的反応を起こして電極電位が変化す
る。
However, when the temperature of the fluid, the dissolved gas, the electrolyte concentration, and the like are constant, that is, when the fluid is stable, the sum of the potential differences between the negative electrode and the positive electrode becomes zero, and the electrode 3 is in an electrochemically stable state. When a change occurs in the temperature, dissolved gas, electrolyte concentration, or the like, an electrochemical reaction occurs to change the electrode potential.

また、電極表面の正極,負極に極と反対の電荷をもつ
コロイド粒子が引き寄せられ、前記粒子の回りに第16図
のような電気的二重層が形成されて電極表面が電気化学
的に安定な状態にあるが、同様に電気的二重層が乱され
ると水素の発生によって電極電位が変化し同様に電気化
学的ノイズが発生する。
In addition, colloid particles having charges opposite to the poles are attracted to the positive electrode and the negative electrode on the electrode surface, and an electric double layer is formed around the particles as shown in FIG. 16 so that the electrode surface is electrochemically stable. Similarly, if the electric double layer is disturbed, the generation of hydrogen changes the electrode potential, and similarly generates electrochemical noise.

(発明が解決しようとする課題) ところで、通常、電極表面のノイズ発生メカニズムの
内、「電気二重層構造によるノイズ」や「不働体形成電
流によるノイズ」が問題となるが、「高濃度パルプ液」
や「セメントモルタル(砂含有)」等の流体の場合に
は、一過性の現象であるので問題にならない。すなわ
ち、繊維質、砂等の固形物の衝突により電極表面の電気
二重層、不働体等がブラッシングされて剥離された瞬間
に大きなノイズが発生するが、剥離後に即時に同じ状態
となり得ないのでは連続的なノイズが発生しにくい。
(Problems to be Solved by the Invention) In general, among the noise generation mechanisms on the electrode surface, “noise due to electric double layer structure” and “noise due to passive body forming current” are problematic. "
In the case of fluids such as cement mortar (containing sand), there is no problem because it is a transient phenomenon. In other words, a large noise is generated at the moment when the electric double layer on the electrode surface, the passive body, etc. are brushed and peeled off by the collision of the solid material such as fibrous material and sand, but the same state cannot be immediately obtained after the peeling. It is hard to generate continuous noise.

しかるに、以上のようなボルタの電池形分極状態およ
びコロイド溶液の電気的二重層が電極表面の電気化学的
安定状態に当たり、流体の急速な変化や流体中に含まれ
る気泡等によって電極表面が激しく洗われると、電気的
二重層等が乱されて電極表面から水素が発生し、これに
伴って電極電位が変化し、電気化学的ノイズが発生す
る。従って、電極表面で発生するノイズは電気化学的直
流ノイズの変動が問題となる。つまり、以上のような電
極の電気化学現象(電池的現象)によって電極の表面で
起こった電池作用でイオン反応が起ったり、イオン反応
の結果蓄積された直流的な電気ポテンシャルが流体中の
スラリー,気泡,酸素等の濃度変化等によって変動し、
AC的なノイズ変化を起こして測定値に影響を及ぼす。こ
こで、直流的なノイズならば、信号変換手段内のカップ
リングコンデンサでカットすれば流量信号のみを受ける
ことができ、測定に何ら影響を及ぼさない。しかし、こ
の直流ノイズにゆらぎが発生したとき、このカップリン
グコンデンサを飛び越えて測定に大きな影響を与える問
題がある。
However, the above-mentioned battery-shaped polarization state of the volta and the electric double layer of the colloid solution correspond to the electrochemically stable state of the electrode surface, and the electrode surface is washed violently by rapid changes in the fluid and bubbles contained in the fluid. When this occurs, the electric double layer and the like are disturbed, hydrogen is generated from the electrode surface, and accordingly, the electrode potential changes and electrochemical noise is generated. Therefore, the noise generated on the electrode surface has a problem of fluctuation of electrochemical DC noise. In other words, the above-mentioned electrochemical phenomena of the electrodes (battery-like phenomena) cause an ionic reaction due to the battery action that occurred on the surface of the electrodes, and the DC electric potential accumulated as a result of the ionic reactions causes the slurry in the fluid to flow. Fluctuates due to changes in the concentration of air, bubbles, oxygen, etc.
Causes AC-like noise changes and affects measured values. Here, if it is a DC noise, if it is cut by the coupling capacitor in the signal conversion means, only the flow signal can be received, and the measurement is not affected at all. However, there is a problem that when fluctuation occurs in the DC noise, the DC noise jumps over the coupling capacitor and greatly affects the measurement.

本発明は上記実情にかんがみてなされたもので、電極
表面に発生するノイズ成分を零または零近傍に中和する
ことにより、電極表面に蓄積する電荷(イオン)を低減
化して流量信号のみを取り出す電磁流量計を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and neutralizes a noise component generated on an electrode surface to zero or nearly zero, thereby reducing charges (ions) accumulated on the electrode surface and extracting only a flow signal. It is an object to provide an electromagnetic flowmeter.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 先ず、請求項1に対応する電磁流量計は前記課題を解
決するために、管体内を流通する導電性流体に低周波交
番磁界を鎖交させることにより、前記導電性流体に誘起
する起電力を一対の電極で取り出し、直流溶インピーダ
ンス素子および直流遮断素子を通して信号変換手段に導
き、この信号変換手段で導電性流体の流速または流量に
比例する信号を得る電磁流量計において、前記直流用イ
ンピーダンス素子の出力側にブランチされた第1のスイ
ッチと、無励磁時に前記第1のスイッチをオンさせて前
記電極からの検出信号を取り込み、この検出信号が最小
となるように第2のスイッチを介して前記直流用インピ
ーダンス素子の入力側に前記電極で発生する電気的ポテ
ンシャルを零または零近傍に中和する電気ポテンシャル
を負帰環する中和用コントローラとを備えた構成であ
る。
[Means for Solving the Problems] First, in order to solve the above problems, an electromagnetic flowmeter according to claim 1 links a low-frequency alternating magnetic field to a conductive fluid flowing through a pipe. By doing so, the electromotive force induced in the conductive fluid is taken out by a pair of electrodes, and guided to the signal conversion means through the direct current impedance element and the direct current cutoff element, and the signal conversion means is proportional to the flow rate or flow rate of the conductive fluid. In the electromagnetic flow meter for obtaining a signal, a first switch branched to the output side of the DC impedance element, and the first switch turned on when not energized to take in a detection signal from the electrode, The electric potential generated at the electrode on the input side of the DC impedance element via the second switch is zero or near zero so that A configuration in which a neutralizing controller for negative Kikan electrical potential to neutralize.

次に、請求項2に対応する電磁流量計は、直流用イン
ピーダンス素子の出力側に励磁の有無に拘りなく前記電
極からの検出信号を積分してノイズ成分を取り出し、前
記ノイズ成分が最小となるように前記直流用インピーダ
ンス素子の入力側に前記電極表面から発生する電気的ポ
テンシャルを零または零近傍に中和する電気ポテンシャ
ルを負帰還するハイインピーダンスの中和用コントロー
ラを設けた構成である。
Next, the electromagnetic flow meter according to the second aspect integrates a detection signal from the electrode regardless of the presence or absence of excitation on the output side of the DC impedance element to extract a noise component, and the noise component is minimized. In this manner, a high-impedance neutralization controller is provided on the input side of the DC impedance element for negatively feeding back an electric potential for neutralizing an electric potential generated from the electrode surface to zero or near zero.

(作用) 従って、請求項1に対応する発明は以上のような手段
を講じたことにより、無励磁時に中和用コントローラは
電極からの検出信号を第1のスイッチを介して取り込ん
だ後、この第1のスイッチをオフするとともに第2のス
イッチをオンさせて前記検出信号が最小となるような電
気ポテンシャルを負帰還することにより、電極表面から
発生する電気的ポテンシャルを零または零近傍に中和す
るものである。
(Operation) Therefore, the invention corresponding to claim 1 takes the above-described means, so that the controller for neutralization takes in the detection signal from the electrode through the first switch at the time of non-excitation, and By turning off the first switch and turning on the second switch to negatively feed back the electric potential that minimizes the detection signal, the electric potential generated from the electrode surface is neutralized to zero or near zero. Is what you do.

次に、請求項2に対応する発明は、ハイインピーダン
スの中和用コントローラにおいて励磁の有無に拘りなく
前記電極からの検出信号を積分してノイズ成分を取り出
し、前記ノイズ成分が最小となるように電気的ポテンシ
ャルを負帰還し、前記電極表面から発生する電気的ポテ
ンシャルを零または零近傍に中和するものである。
Next, a second aspect of the present invention provides a high impedance neutralization controller which integrates a detection signal from the electrode regardless of the presence or absence of excitation to extract a noise component so that the noise component is minimized. The electric potential is negatively fed back to neutralize the electric potential generated from the electrode surface to zero or near zero.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について第1図を参照して説
明する。すなわち、この電磁流量計は、導電性流体に誘
起する起電力を検出する測定部10と、この測定部10で検
出した起電力から導電性流体の流速または流量に比例す
る所定の信号に変換する信号変換手段20とで構成されて
いる。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. That is, the electromagnetic flow meter converts the electromotive force detected by the measuring unit 10 into a predetermined signal proportional to the flow rate or flow rate of the conductive fluid from the measuring unit 10 that detects the electromotive force induced in the conductive fluid. And signal conversion means 20.

この測定部10は、導電性流体の通路となる管体11と、
SW励磁方式による励磁電流を受けて磁束を発生し前記管
体11内に磁界を形成する励磁コイル12a,12bと、管体11
内の流体に接液し、磁界の鎖交によって導電性流体に誘
起する起電力e1,e2を取り出す一対の電極13,13′とから
なっている。図中e1,e2はグランドG−各電極13,13′間
の起電力、r1,r2はグランドG−各電極13,13′間のイン
ピーダンスであって、これらは等価的に表したものであ
る。14,14′は信号導出用リード線である。
The measurement unit 10 includes a tube 11 serving as a conductive fluid passage,
Exciting coils 12a and 12b that generate a magnetic flux by receiving an exciting current by the SW excitation method and form a magnetic field in the tube 11, and a tube 11
And a pair of electrodes 13 and 13 ′ that take out electromotive forces e 1 and e 2 that are brought into contact with the internal fluid and induced in the conductive fluid by linkage of the magnetic field. In the figure, e 1 and e 2 are the electromotive force between the ground G and each of the electrodes 13 and 13 ′, and r 1 and r 2 are the impedance between the ground G and each of the electrodes 13 and 13 ′. It was done. 14, 14 'are signal lead wires.

一方、信号変換手段20は、各信号導出用リード線14,1
4′に抵抗,チョーク等の直流用インピーダンス21,21′
およびフィルタコンデンサ22,22′を介して所要とする
信号に変換する主回路23が接続されている。この主回路
23は信号を所定の増幅度で増幅する増幅手段、所要とす
る信号に変換する信号変換手段のほか、必要に応じて信
号のふらつき評価する信号評価手段等が設けられてい
る。24は所定のタイミング信号を発生するタイミング信
号発生源、25はタイミング信号発生源24から発生するタ
イミング信号を受けて、例えば第2図(a)のような方
形波励磁波形の励磁電流、同図(b)のような方形波三
値励磁波形の励磁電流、或いは同図(c)のような方形
波片側励磁波形の励磁電流を前記励磁コイル12a,12bに
与える励磁電源である。
On the other hand, the signal conversion means 20 includes
4 'impedance for DC such as resistance and choke 21, 21'
A main circuit 23 for converting the signal into a required signal is connected via filter capacitors 22 and 22 '. This main circuit
Reference numeral 23 denotes an amplifying means for amplifying a signal at a predetermined amplification degree, a signal converting means for converting the signal into a required signal, and a signal evaluating means for evaluating the fluctuation of the signal as required. 24 is a timing signal generating source for generating a predetermined timing signal, 25 is a timing signal generated from the timing signal generating source 24, and receives an exciting current having a square wave exciting waveform as shown in FIG. This is an excitation power supply that supplies the excitation coils 12a and 12b with an excitation current having a square wave ternary excitation waveform as shown in (b) or an excitation current having a square wave one-sided excitation waveform as shown in FIG.

また、直流用インピーダンス21,21′の出力端にはそ
れぞれスイッチ26,26′が設けられ、これらスイッチ26,
26′の他端側とグランドG側とがローインピーダンス
(勿論、ハイインピーダンスのものでもよい)の中和用
コントローラ27,27′の各入力端に接続されている。こ
れら中和用コントローラ27,27′は無励磁時にスイッチ2
6,26′をオンさせて前記電極からの検出信号を取り込
み、この検出信号が最小となるような電気ポテンシャル
を求めて直流用インピーダンス21,21′の入力側に負帰
還する機能をもっている。
Switches 26 and 26 'are provided at the output terminals of the DC impedances 21 and 21', respectively.
The other end of 26 'and the ground G side are connected to the respective input terminals of low impedance (of course, high impedance) neutralization controllers 27 and 27'. These neutralization controllers 27 and 27 'switch 2
6, 26 'is turned on to take in the detection signal from the electrode, find an electric potential that minimizes the detection signal, and provide a negative feedback to the input side of the DC impedance 21, 21'.

さらに、中和用コントローラ27,27′の出力側と直流
用インピーダンス21,21′の入力側との間にスイッチ28,
28′が設けられている。29,29′は電気的ポテンシャル
の負帰還点である。
Further, a switch 28, is provided between the output side of the neutralization controller 27, 27 'and the input side of the DC impedance 21, 21'.
28 'is provided. 29 and 29 'are negative feedback points of the electric potential.

なお、中和用コントローラ27,27′がハイインピーダ
ンスの場合には少なくとも信号入力側のスイッチ26,2
6′を除いて直流用インピーダンス21,21′の出力側に直
接接続してもよい。
When the neutralization controllers 27 and 27 'are high impedance, at least the switches 26 and 2 on the signal input side are used.
Except for 6 ', it may be directly connected to the output side of the DC impedance 21, 21'.

この場合の中和用コントローラ27,27′では励磁の有
無に拘りなく前記電極からの検出信号を少なくとも積分
してノイズ成分を取り出し、さらに後述するような演算
を行って前記ノイズ成分が最小となるような電気的ポテ
ンシャルを求めた前記直流用インピーダンス素子の入力
側に負帰還し、前記電極表面で発生する電気的ポテンシ
ャルを零または零近傍に中和する機能をもっている。
In this case, the neutralization controllers 27 and 27 'at least integrate a detection signal from the electrode regardless of the presence or absence of excitation to extract a noise component, and further perform an operation described later to minimize the noise component. It has a function of negatively feeding back to the input side of the DC impedance element which has obtained such an electric potential to neutralize the electric potential generated on the electrode surface to zero or near zero.

次に、以上のように構成された電磁流量計の動作につ
いて無励磁の場合と励磁の場合に分けて説明する。
Next, the operation of the electromagnetic flowmeter configured as described above will be described separately for the case of non-excitation and the case of excitation.

すなわち、無励磁時には、タイミング信号発生源24か
らクロック信号を送出してスイッチ26,26′をオンとす
ることにより、一対の電極13,13′からの検出信号をス
イッチ26,26′を介して中和用コントローラ27,27′に導
入する。しかる後、タイミング信号発生源24からクロッ
クを送出してスイッチ26,26′をオフとする一方、スイ
ッチ28,28′をオンに設定する。このとき、中和用コン
トローラ27,27′は電極13,13′からの検出信号が最小と
なるような電気的ポテンシャルを求めてスイッチ28,2
8′を介して直流インピーダンス21,21′の入力側に負帰
還し、電極表面に現れる電気的ポテンシャル(電荷)を
デスチャージ,つまり中和させることにより、電極表面
の電気的ポテンシャルを零または零近傍に減少化する。
これらの中和処理は必要に応じて複数回繰り返し行う。
なお、励磁による流量測定時には各スイッチ26,26′、
スイッチ28,28′はオフ状態に設定しておく。
That is, at the time of non-excitation, a clock signal is transmitted from the timing signal generation source 24 to turn on the switches 26 and 26 ′, so that the detection signals from the pair of electrodes 13 and 13 ′ are transmitted through the switches 26 and 26 ′. Introduced to neutralization controllers 27 and 27 '. Thereafter, a clock is sent from the timing signal generation source 24 to turn off the switches 26 and 26 'and set the switches 28 and 28' on. At this time, the neutralization controllers 27 and 27 'determine the electric potentials at which the detection signals from the electrodes 13 and 13' are minimized to determine the switches 28 and 2 '.
Negative feedback to the input side of DC impedance 21, 21 'via 8' to discharge or neutralize the electric potential (charge) appearing on the electrode surface, thereby making the electric potential on the electrode surface zero or zero. It decreases near.
These neutralization treatments are repeated a plurality of times as necessary.
When measuring the flow rate by excitation, each switch 26, 26 ',
Switches 28 and 28 'are set to the off state.

次に、励磁動作時の各構成要素のタイミング関係につ
いて述べる。タイミング信号発生源24から第3図(a)
に示すようなタイミング信号を発生すると、励磁電源25
ではそのタイミング信号を受けて例えば第3図(b)に
示すような方形波励磁波形の励磁電流を発生し励磁コイ
ル12a,12bに供給する。その結果、励磁コイル12a,12bか
ら発生する磁束によって管体11内に磁界を形成するが、
この磁界に流体が鎖交することにより一対の電極13,1
3′からは第3図(c)に示すような起電力信号を取り
出すことができる。このとき、タイミング信号発生源24
から第3図(d)のようなクロック信号を送出してスイ
ッチ26,26′および28,28′を同時または異なる時間でオ
ンとすると、電極13,13′からの検出信号がスイッチ26,
26′を通って中和用コントローラ27,27′に導入され
る。ここで、中和用コントローラ27,27′は後に詳細に
説明するが、電極13,13′からの検出信号を積分してノ
イズ成分を取り出し、例えば測定サンプリング期間を除
いて前記ノイズ成分が最小となるような電気的ポテンシ
ャルを求めてスイッチ28,28′を介して直流インピーダ
ンス21,21′の入力側に負帰還すれば、電極表面に発生
す電気化学的ノイズ成分をデスチャージして零または零
近傍まで低下することができる。さらに、タイミング信
号発生源24から第3図(e)のようなサンプル用クロッ
ク信号を送出すると、主回路23ではそのクロック信号を
受けて電極13,13′からの検出信号をサンプリング区間
にてサンプリングする。第3図(c)の太線部分はサン
プリング区間を示す。
Next, the timing relationship between the components during the excitation operation will be described. FIG. 3 (a) from the timing signal source 24
When the timing signal shown in
In response to the timing signal, an exciting current having a square wave exciting waveform as shown in FIG. 3B is generated and supplied to the exciting coils 12a and 12b. As a result, a magnetic field is formed in the tube 11 by the magnetic flux generated from the exciting coils 12a and 12b,
The fluid is linked to this magnetic field, and a pair of electrodes 13, 1
An electromotive force signal as shown in FIG. 3 (c) can be extracted from 3 '. At this time, the timing signal source 24
3 (d) to turn on the switches 26, 26 'and 28, 28' simultaneously or at different times, the detection signals from the electrodes 13, 13 '
It is introduced into the neutralization controllers 27 and 27 'through 26'. Here, the neutralization controllers 27 and 27 'will be described in detail later.The detection signals from the electrodes 13 and 13' are integrated to extract a noise component, and for example, the noise component is minimized except for a measurement sampling period. If an electrical potential is obtained and negative feedback is provided to the input side of the DC impedance 21, 21 'through the switches 28, 28', the electrochemical noise component generated on the electrode surface is discharged to zero or zero. It can be reduced to the vicinity. Further, when the timing signal source 24 sends a sampling clock signal as shown in FIG. 3 (e), the main circuit 23 receives the clock signal and samples detection signals from the electrodes 13, 13 'in a sampling interval. I do. The thick line in FIG. 3 (c) indicates a sampling interval.

なお、中和用コントローラ27,27′の内蔵アンプがハ
イインピーダンスの場合、中和用コントローラ27,27′
は励磁の有無および測定サンプリング期間の有無に拘ら
ず電極13,13′からの検出信号をスイッチ26,26′を介す
ることなく直接取り込んでノイズ成分を取り出し、この
ノイズ成分が最小となるような電気的ポテンシャルを求
めて直流インピーダンス21,21′の入力側に負帰還する
ものである。
When the built-in amplifiers of the neutralization controllers 27 and 27 'are high impedance, the neutralization controllers 27 and 27'
Irrespective of the presence or absence of excitation and the presence or absence of the measurement sampling period, the detection signal from the electrodes 13 and 13 'is directly taken in without passing through the switches 26 and 26' to extract a noise component. The negative potential is obtained and negative feedback is made to the input side of the DC impedances 21 and 21 '.

次に、中和用コントローラ27,27′にてノイズ成分,
つまり中和用電気的ポテンシャルを取り出す例について
説明する。先ず、第4図は流量測定中の電極からのノイ
ズを含んだ検出信号を示す図である。今、第3図(b)
のような方形波励磁電流を印加して励磁コイル12a,12b
を励磁した後、一対の電極13,13′からの検出波形につ
いてコンデンサ22,22′の手前で観測すると、第4図に
示す如く、 E′=ES(流量信号)+EN′(ノイズ成分) のような信号波形となっている。EN′=EN+enである。
ESは励磁を行ったときに発生するトランス的ノイズ、en
は非励磁のときでも発生する電気化学的ノイズである。
Next, the neutralization controllers 27 and 27 '
That is, an example of extracting the neutralizing electric potential will be described. First, FIG. 4 is a diagram showing a detection signal including noise from the electrode during the flow rate measurement. Now, FIG. 3 (b)
Excitation coils 12a and 12b
After excited, when observed in front of the 'capacitor 22 and 22 for the detection waveform from' the pair of electrodes 13 and 13, as shown in FIG. 4, E '= E S (flow rate signal) + E N' (noise component ). E N '= a E N + e n.
E S is the transformer noise generated when performing the excitation, e n
Is the electrochemical noise generated even when not excited.

しかして、電極13,13′からの検出波形E′の中からE
N′のみを取り出す場合、第4図の信号波形を積分,つ
まり {(ES+EN′)+(−ES+EN′)} +{(ES+EN′)+(−ES+EN′)} ……→EN′(移動平均) なる演算によって取り出すことができる。その他、例え
ばサンプリング区間を除いた区間の積分、サンプリング
区間のみの積分、任意の区間の積分等を行ってEN′のみ
を取り出すこともできる。
Thus, from among the detected waveforms E 'from the electrodes 13, 13', E
'When retrieving only integrates the signal waveform of FIG. 4, i.e. {(E S + E N' N) + (- E S + E N ')} + {(E S + E N') + (- E S + E N ′)} …… →→ E N ′ (moving average) In addition, it is also possible to extract only E N ′ by performing integration of a section excluding the sampling section, integration of only the sampling section, integration of an arbitrary section, and the like.

そして、以上のようにして得られたEN′は中和用コン
トローラ27,27′内のアンプにて増幅した後、スイッチ2
8,28′を経由して負帰還点29,29′に負帰還することに
より、電極からの検出信号が最小となるように制御す
る。
The E N 'obtained as described above is amplified by an amplifier in the neutralization controllers 27 and 27', and then the switch 2
By performing negative feedback to the negative feedback points 29, 29 'via the 8, 28', control is performed so that the detection signal from the electrode is minimized.

次に、第5図は流量測定中での電気的ポテンシャル中
和後の電極からの測定波形を示す図である。この波形は
電気的ポテンシャルの中和によって電気化学的ノイズen
が小さくなって△enとなったことを示す。この状態で
は、スラリー流体中の固形物,気泡等が電極13,13′表
面をこすった場合、電極13,13′と流体との接触抵抗が
下がり、電荷が安定になる方向に急速に移動し、また電
極表面の電気化学反応が活発になること等から、電気化
学直流ノイズにゆらぎが生じて交流的なノイズに変化
し、フィルタコンデンサ22,22′を通って主回路23内の
アンプを飽和させる。もしも、電極表面の電荷が常時零
に近ければ、電極表面がこすられても電気的ポテンシャ
ルが零に近い状態では電気化学直流ノイズのゆらぎによ
って発生する電気化学ノイズが発生しても微弱であり、
特に問題とならない。
Next, FIG. 5 is a diagram showing a measured waveform from the electrode after neutralization of the electric potential during the flow rate measurement. This waveform has an electrochemical noise e n due to neutralization of the electric potential.
Show that has become smaller △ e n. In this state, when solids, bubbles, etc. in the slurry fluid rub the surface of the electrodes 13, 13 ', the contact resistance between the electrodes 13, 13' and the fluid decreases, and the charges rapidly move in the direction in which the charges become stable. Also, since the electrochemical reaction on the electrode surface becomes active, fluctuations occur in the electrochemical DC noise, which changes to AC noise, and saturates the amplifier in the main circuit 23 through the filter capacitors 22 and 22 '. Let it. If the electric charge on the electrode surface is always close to zero, even if the electrode surface is rubbed, if the electric potential is close to zero, the electrochemical noise generated by the fluctuation of the electrochemical DC noise is weak even if it occurs,
There is no particular problem.

なお、ノイズ成分EN′は第5図の示す波形の積分によ
って取り出すことができるが、さらに連続的にノイズ成
分EN′を取り出す場合には、「積分、移動平均およびノ
イズEN′の大きさの調整等」を行えばよい。すなわち、
積分および移動平均を行えば、 {(ES+EN′)+(−ES+EN′)} +{(ES+EN′)+(−ES+EN′)} +……=2EN′+2EN′+…… が得られるので、このノイズの大きさを調整すればEN
のみを連続的に取り出すことができる。この場合、EN
=EN+△enであるが、△enが非常に小さいので無視でき
る。すなわち、EN′=ENとなる。
Incidentally, the noise component E N 'is can be taken out by integration of the waveform indicated by FIG. 5, further continuously noise component E N' in the case of taking out, the size of the "integration, moving average and noise E N ' Adjustment etc. "may be performed. That is,
By performing the integration and the moving average, {(E S + E N ') + (- E S + E N')} + {(E S + E N ') + (- E S + E N')} + ...... = 2E N ′ + 2E N ′ +... Can be obtained, and by adjusting the magnitude of this noise, E N
Can be continuously taken out. In this case, E N
= It is a E N + △ e n, △ e n can be neglected so small. That is, E N ′ = E N.

次に、主回路23においてESのみを取り出す場合には第
5図の時間軸上の上の波形から下の波形の引き算すれば
よい。すなわち、 {(ES+EN)−(−ES+EN)} +{(ES+EN)−(−ES+EN)} +……=2ES+2ES+…… が得られ、この2ES+2ES+……の大きさを調整すれば、
ESを取り出すことができる。
Then, when extracting only E S in the main circuit 23 may be subtracted in the lower waveform from the waveform on the time axis of FIG. 5. That, {(E S + E N ) - (- E S + E N)} + {(E S + E N) - (- E S + E N)} + ...... = 2E S + 2E S + ...... is obtained, by adjusting the magnitude of the 2E S + 2E S + ......,
E S can be taken out.

さらに、第6図は第2図(b)のような方形波三値励
磁波形を用いて励磁したときの主回路23内の観測波形で
ある。このような波形であっても、 {ES+(EN+△en)+△en} +{−ES+△en+△en} +{ES+(EN+△en)+△en} +{−ES+△en+△en} +……=EN+4△en なる積分および移動平均によってノイズ成分を取り出す
ことができる。
Further, FIG. 6 shows an observation waveform in the main circuit 23 when excited by using a square wave ternary excitation waveform as shown in FIG. 2 (b). Even with such a waveform, {E S + (E N + △ E n ) + {E n △ + {-E S + △ E n + △ E n △ + {E S + (E N + △ e n) + △ e n} + {- E S + △ e n + △ e n} + ...... = E n + 4 △ e n becomes integral and moving average makes it possible to take out the noise component.

従って、以上のような実施例の構成によれば、電極表
面で発生する電気的ポテンシャルが零または零近傍にな
るように負帰還すれば、電極表面のイオン反応が緩慢と
なり、スイッチ28,28′をオフしても急速に電極表面の
電気化学の反応が起こらず、電気化学的ノイズがさほど
大きくならない。なぜならば、フィルタコンデンサ22,2
2′が直流をカットする機能をもっているのでスイッチ2
8,28′をオフしても電流がフィルタコンデンサ22,22′
を介して連続的に流れ出すことがないこと、また電気的
ポテンシャルの負帰還の極性が負で電極に印加されれ
ば、水素の気泡膜ができて、帰還には無関係に電極表面
の構成成分または流体中の構成成分間で電気化学反応が
起きて水素気泡(単分子膜的)による分極が起こってい
るからである。従って、このように安定状態が続いてい
るときに帰還されれば、電極表面がスラリーによってこ
すられても、レートリミット制御等を行うことにより、
比較的安定に電荷の動きを抑えることができる。
Therefore, according to the configuration of the embodiment described above, if negative feedback is performed so that the electric potential generated on the electrode surface becomes zero or near zero, the ionic reaction on the electrode surface becomes slow, and the switches 28 and 28 ' When the switch is turned off, the electrochemical reaction on the electrode surface does not occur rapidly, and the electrochemical noise does not increase so much. Because the filter capacitors 22,2
Switch 2 'has a function to cut direct current.
Even if 8, 28 'is turned off, the current remains as the filter capacitor 22, 22'.
If the negative feedback of the electric potential is applied to the electrode with a negative polarity, a bubble film of hydrogen is formed, and the component or the component of the electrode surface is independent of the feedback. This is because an electrochemical reaction occurs between the components in the fluid, and polarization due to hydrogen bubbles (monomolecular film-like) occurs. Therefore, if the feedback is performed while the stable state continues, even if the electrode surface is rubbed by the slurry, by performing the rate limit control and the like,
The movement of charges can be suppressed relatively stably.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば電極表面がスラリー流体によって流体の流し
初めからこすられる場合、主回路23の内部に主回路23内
信号またはその出力が最も安定となることを検出する評
価手段を設け、この評価手段から安定になった旨の指示
を受けたとき、中和用コントローラ27,27′からその安
定になる量をスイッチ28,28′を介して負帰還するごと
くしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, when the electrode surface is rubbed from the beginning of the flow of the fluid by the slurry fluid, an evaluation means for detecting that the signal in the main circuit 23 or the output thereof is most stable is provided inside the main circuit 23, and the evaluation means stably outputs the signal. When an instruction to the effect is received, the stabilizing amount may be negatively fed back from the neutralization controllers 27 and 27 'via the switches 28 and 28'.

その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できる。
In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、電極表面に発生
するノイズ成分を零または零近傍に中和することによ
り、電極表面に蓄積する電荷(イオン)を低減化して流
量信号のみを正確に測定できる電磁流量計を提供でき
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the charge (ion) accumulated on the electrode surface is reduced by neutralizing the noise component generated on the electrode surface to zero or near zero, and the flow signal It is possible to provide an electromagnetic flowmeter that can accurately measure only the flow rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第6図は本発明に係わる電磁流量計の実施
例を説明するために示したもので、第1図は電磁流量計
の全体構成図、第2図は種々の励磁波形の態様を示す
図、第3図は電磁流量計の各構成要素の信号タイミング
図、第4図ないし第6図は信号成分とノイズ成分のレベ
ル状態を示す図、第7図ないし第16図は従来の電磁流量
計を説明するための示したもので、第7図は交流励磁に
よる各信号の位相関係を説明する図、第8図は交流励磁
の電気的等価回路図、第9図は第8図をベクトル的に表
した図、第10図はSW励磁方式を用いたときの出力波形
図、第11図はSW励磁方式の性質を説明する図、第12図な
いし第16図は電極表面における電気化学現象を説明する
図である。 10……測定部、11……管体、12a,12b……励磁コイル、1
3,13……電極、20……信号変換部、21,21′……直流用
インピーダンス、22,22′……フィルタコンデンサ、23
……主回路、24……タイミング信号発生源、25……励磁
電源、26,26′,28,28′……スイッチ、27,27′……中和
用コントローラ。
1 to 6 show an embodiment of an electromagnetic flow meter according to the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the electromagnetic flow meter, and FIG. 2 is a view showing various excitation waveforms. FIG. 3 is a signal timing diagram of each component of the electromagnetic flowmeter, FIGS. 4 to 6 are diagrams showing the level states of signal components and noise components, and FIGS. FIG. 7 is a diagram for explaining an electromagnetic flow meter, FIG. 7 is a diagram for explaining a phase relationship between signals by AC excitation, FIG. 8 is an electrical equivalent circuit diagram of AC excitation, and FIG. 9 is FIG. FIG. 10 is a diagram showing output waveforms when the SW excitation method is used, FIG. 11 is a diagram for explaining the properties of the SW excitation method, and FIGS. It is a figure explaining a chemical phenomenon. 10… Measurement unit, 11… Tube, 12a, 12b… Excitation coil, 1
3,13 ... Electrode, 20 ... Signal converter, 21,21 '... DC impedance, 22,22' ... Filter capacitor, 23
... Main circuit, 24 ... Timing signal source, 25 ... Excitation power supply, 26,26 ', 28,28' ... Switch, 27,27 '... Neutralization controller.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】管体内を流通する導電性流体に低周波交番
磁界を鎖交させることにより、前記導電性流体に誘起す
る起電力を一対の電極で取り出し、直流用インピーダン
ス素子および直流遮断素子を通して信号変換手段に導
き、この信号変換手段で導電性流体の流速または流量に
比例する信号を得る電磁流量計において、 前記直流用インピーダンス素子の出力側にブランチされ
た第1のスイッチと、無励磁時に前記第1のスイッチを
オンさせて前記電極からの検出信号を取り込み、この検
出信号が最小となるように第2のスイッチを介して前記
直流用インピーダンス素子の入力側に前記電極で発生す
る電気的ポテンシャルを零または零近傍に中和する電気
ポテンシャルを負帰還する中和用コントローラと を備えたことを特徴とする電磁流量計。
An electromotive force induced in the conductive fluid is taken out by a pair of electrodes by interlinking a low-frequency alternating magnetic field with the conductive fluid flowing through the tube, and is passed through a DC impedance element and a DC cutoff element. An electromagnetic flowmeter which leads to a signal conversion means and obtains a signal proportional to the flow rate or flow rate of the conductive fluid by the signal conversion means, comprising: a first switch branched to an output side of the DC impedance element; The first switch is turned on to take in the detection signal from the electrode, and the electric signal generated at the electrode on the input side of the DC impedance element via the second switch so that the detection signal is minimized. A neutralization controller for negatively feeding back an electric potential for neutralizing the potential to zero or near zero.
【請求項2】管体内を流通する導電性流体に低周波交番
磁界を鎖交させることにより、前記導電性流体に誘起す
る起電力を一対の電極で取り出し、直流用インピーダン
ス素子および直流遮断素子を通して信号変換手段に導
き、この信号変換手段で導電性流体の流速または流量に
比例する信号を得る電磁流量計において、 前記直流用インピーダンス素子の出力側に直接接続さ
れ、励磁の有無に拘りなく前記電極からの検出信号を積
分してノイズ成分を取り出し、このノイズ成分が最小と
なるように前記直流用インピーダンス素子の入力側に前
記電極で発生する電気的ポテンシャルを零または零近傍
に中和する電気ポテンシャルを負帰還するハイインピー
ダンスの中和用コントローラと を備えたことを特徴とする電磁流量計。
2. An electromotive force induced in the conductive fluid is taken out by a pair of electrodes by interlinking a low-frequency alternating magnetic field with the conductive fluid flowing in the tube, and is passed through a DC impedance element and a DC cutoff element. In an electromagnetic flowmeter which leads to a signal conversion means and obtains a signal proportional to the flow rate or flow rate of the conductive fluid with the signal conversion means, the electromagnetic flowmeter is directly connected to the output side of the DC impedance element, regardless of whether or not excitation is performed. To extract a noise component, and to neutralize the electric potential generated at the electrode on the input side of the DC impedance element to zero or near zero so that the noise component is minimized. An electromagnetic flowmeter comprising: a high-impedance neutralization controller that negatively feeds back.
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