JP2856521B2 - Electromagnetic flow meter - Google Patents

Electromagnetic flow meter

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JP2856521B2
JP2856521B2 JP22218890A JP22218890A JP2856521B2 JP 2856521 B2 JP2856521 B2 JP 2856521B2 JP 22218890 A JP22218890 A JP 22218890A JP 22218890 A JP22218890 A JP 22218890A JP 2856521 B2 JP2856521 B2 JP 2856521B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁流量計に関し、特に高ノイズ及び低流速
の流量計測において高精度化、高安定化の計測用信号処
理を実現する矩形波励磁方式の電磁流量計に関するもの
である。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetic flowmeter, and more particularly to a rectangular wave excitation for realizing a highly accurate and highly stable measurement signal processing in flow measurement with high noise and low flow velocity. The present invention relates to an electromagnetic flow meter of the type.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の矩形波励磁方式の電磁流量計では、測定管に配
設された一対の励磁コイルに対し矩形波を与えて励磁を
行い、この矩形波励磁によって検出用電極から得られる
矩形波状の検出信号のうち、微分ノイズを含む不安定な
前半の信号部分を除き、安定した後半の信号部分のみを
積分することにより流量に関する測定データを得るとい
う信号処理を行っていた。
In a conventional rectangular wave excitation type electromagnetic flow meter, a rectangular wave is applied to a pair of excitation coils provided in a measurement tube to perform excitation, and a rectangular wave-like detection signal obtained from a detection electrode by the rectangular wave excitation. Among them, the signal processing of obtaining measurement data relating to the flow rate by integrating only the stable latter half signal portion except for the unstable first half signal portion including the differential noise was performed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来方法では矩形波状の検出信号の後半部分を積
分するために、その周波数達域は励磁周波数を含めた広
い帯域にわたっており、いずれかの周波数について微分
ノイズ以外のノイズが入った場合にはその影響を避ける
ことができないという問題があった。
In the above-mentioned conventional method, since the latter half of the rectangular wave detection signal is integrated, its frequency range covers a wide band including the excitation frequency. There was a problem that the effects could not be avoided.

また電磁流量計では、固形物が電極に影響を与えるこ
とに起因するスラリノイズや、被測定対象物である液体
の流れに起因するフローノイズ、低導電性流体や低流速
測定時のノイズ等が発生し、これらのノイズが測定制度
や測定の安定性を低下させる要因となる。従来の矩形波
励磁方式の電磁流量計では、これらの問題を解決するこ
とについて十分な配慮がなされておらず、また技術的に
も解決することができなかった。
In the electromagnetic flow meter, slurry noise caused by solids affecting the electrodes, flow noise caused by the flow of the liquid to be measured, noise during measurement of low conductive fluids and low flow velocities, etc. These noises cause the measurement accuracy and the stability of the measurement to decrease. The conventional rectangular-wave-excitation-type electromagnetic flowmeter does not give sufficient consideration to solving these problems, and cannot solve it technically.

本発明の目的は、スラリノイズやフローノイズ、低導
電性流体や低流速測定時のノイズ等が発生し、流速測定
の制度や安定性を低下させる測定条件下においても高精
度で安定な測定を行うことができる電磁流量計を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide high-precision and stable measurement even under measurement conditions in which slurry noise, flow noise, low-conductive fluid, low-flow velocity noise, etc. are generated, and the accuracy and stability of flow velocity measurement are reduced. It is to provide an electromagnetic flowmeter that can be performed.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る第1の電磁流量計は、上記目的を達成す
るために、矩形波励磁と同期して励磁状態を切替えた後
の所定時間の間検出信号を保持する手段と、保持された
前記検出信号から励磁周波数に関係する所定の周波数成
分のみを取り出すフィルタと、測定対象に応じて前記信
号検出用フィルタの中心周波数を基本周波数又は高調波
周波数に切り替える切替え手段とを備え、前記切替え手
段によって切り替えられた基本周波数又は高調波周波数
の周波数成分の実効値を測定信号として流量計測を行う
ように構成される。
In order to achieve the above object, a first electromagnetic flow meter according to the present invention has a means for holding a detection signal for a predetermined time after switching an excitation state in synchronization with rectangular wave excitation, and A filter for extracting only a predetermined frequency component related to an excitation frequency from the detection signal, and switching means for switching a center frequency of the signal detection filter to a fundamental frequency or a harmonic frequency in accordance with an object to be measured. The flow rate measurement is performed by using the switched effective value of the frequency component of the fundamental frequency or the harmonic frequency as a measurement signal.

本発明に係る第2の電磁流量計は、前記の構成におい
て、前記所定の周波数成分の近傍に中心周波数を有する
バックグランドノイズを検出する第2のフィルタと、前
記信号検出用フィルタの実効値出力とバックグランドノ
イズ検出用の第2のフィルタの実効値出力との差を演算
する演算器を備え、前記演算器の出力を測定信号として
流量計測を行うことを特徴とする。
The second electromagnetic flowmeter according to the present invention, in the above configuration, includes a second filter that detects background noise having a center frequency near the predetermined frequency component, and an effective value output of the signal detection filter. And a calculator for calculating the difference between the effective value output of the second filter for detecting the background noise and the flow rate measurement using the output of the calculator as a measurement signal.

本発明に係る電磁流量計は、前記の構成において、フ
ィルタの特性変化を検出する手段として、フィルタの前
段に励磁と同期した一定波高値の信号を間欠的に入力す
る手段を設け、その実効値出力に基づき測定信号を正規
化し流量計測を行うことを特徴とする。
The electromagnetic flowmeter according to the present invention, in the above-described configuration, as a means for detecting a change in the characteristics of the filter, a means for intermittently inputting a signal having a constant peak value synchronized with the excitation at a stage preceding the filter, It is characterized in that the measurement signal is normalized based on the output and the flow rate is measured.

本発明に係る電磁流量計は、前記の構成において、前
記信号検出用フィルタとして中心周波数が外部からクロ
ック信号で制御可能なフィルタを用いたことを特徴とす
る。
The electromagnetic flowmeter according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, a filter whose center frequency can be externally controlled by a clock signal is used as the signal detection filter.

〔作用〕[Action]

本発明による電磁流量計では、流量測定に必要な基本
周波数又は高調波周波数の周波数成分のみを取り出して
他の周波数成分は除去するフィルタを設け、その実効値
を測定することにより測定周波数以外の周波数成分によ
る影響を除いたものである。すなわち、従来の信号処理
は時間軸上での信号処理であったが、本発明の信号処理
は周波数軸上での信号処理を基本としている。
In the electromagnetic flow meter according to the present invention, a filter for extracting only the frequency component of the fundamental frequency or the harmonic frequency necessary for the flow rate measurement and removing the other frequency components is provided, and by measuring the effective value thereof, the frequency other than the measurement frequency is measured. It excludes the influence of the components. That is, the conventional signal processing is a signal processing on the time axis, but the signal processing of the present invention is based on a signal processing on the frequency axis.

また、測定周波数成分中に含まれるノイズ成分を除去
するために、測定周波数の近傍の周波数帯域でそのバッ
クグランドノイズの成分を検出する第2のフィルタを設
け、その出力の実効値を求めて測定周波数の実効値から
差を求め、バックグランドノイズを排除するようにし
た。
Further, in order to remove a noise component included in the measurement frequency component, a second filter for detecting a background noise component in a frequency band near the measurement frequency is provided, and an effective value of the output is obtained to perform measurement. The difference was determined from the effective value of the frequency to eliminate background noise.

さらに、周波数成文中には必ず微分ノイズによる信号
が含まれており、それを消すために励磁切替後一定時間
は測定信号を取り込まず一定値に保持する手段を設け、
それによって微分ノイズの影響をなくすようにしてい
る。
Furthermore, a signal due to differential noise is always included in the frequency composition, and a means for holding a constant value without taking in the measurement signal for a certain time after the excitation switching is provided to eliminate it,
Thereby, the influence of the differential noise is eliminated.

また、測定条件に応じてフィルタの中心周波数を切り
替える手段を設け、それによって低いノイズ、高安定性
を実現することもできる。
Further, means for switching the center frequency of the filter according to the measurement conditions is provided, whereby low noise and high stability can be realized.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、第1図に従って本発明による電磁流量計の測
定原理を説明する。第1図において(A)は矩形波励磁
方式の電磁流量計の検出器で得られる検出信号の周波数
スペクトルを示し、(A)において横軸は周波数、縦軸
は信号の強さであり、(B)は信号検出フィルタの通過
帯域特性、(C)はバックグランドノイズ検出フィルタ
の通過帯域特性をそれぞれ示す。矩形励磁方式における
励磁周波数をf0としたとき、検出信号においてピーク値
がSxである基本周波成分101が得られ、同様にしてSx1,S
x2のピーク値を有する高調波成分102(周波数f1)と103
(周波数f2)が得られる。また各検出信号の基部には連
続的なノイズスペクトルを有するバックグランドノイズ
104が現れ、通常バックグランドノイズ104は低周波にな
るほぼ信号の強さが大きくなるという特性を有してい
る。第4図にバックグンドノイズ104の実際のスペクト
ルの一例を示す。
First, the measurement principle of the electromagnetic flow meter according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, (A) shows a frequency spectrum of a detection signal obtained by a detector of a rectangular wave excitation type electromagnetic flowmeter. In (A), the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents signal intensity. (B) shows the pass band characteristic of the signal detection filter, and (C) shows the pass band characteristic of the background noise detection filter. When the excitation frequency in the rectangular exciting method was f 0, the fundamental frequency component 101 peak value of Sx can be obtained in the detection signal, in the same manner Sx 1, S
harmonic component having a peak value of x 2 102 (frequency f 1) and 103
(Frequency f 2 ) is obtained. At the base of each detection signal is a background noise having a continuous noise spectrum.
104 appears, and the background noise 104 usually has a characteristic that the signal strength becomes low and the signal strength becomes large. FIG. 4 shows an example of the actual spectrum of the background noise 104.

本発明による電磁流量計の測定方式では、第1図
(B)に示す如く検出信号の基本周波成分101の信号の
みを通す通過帯域特性を有した信号検出フィルタと、第
1図(C)に示す如く前記基本周波数成分の近傍の所定
周波数範囲のバックグランドノイズ104aのみを取り出す
通過帯域特性を有したバックグランドノイズ検出フィル
タとを設け、各フィルタによって得られる基本周波成分
101(信号の強さSx)とバックグランドノイズ104a(信
号の強さS0)の差(Sx−S0)を求め、これによりスラリ
ノイズやフローノイズ、低導電性流体や低流速測定時の
ノイズ等を除いた真の測定信号のみを取り出すように構
成される。信号検出フィルタの通過帯電の中心周波数は
f0であり、バックグランドノイズ検出フィルタの通過帯
域の中心周波数はf0−Δfである。
In the measurement method of the electromagnetic flow meter according to the present invention, as shown in FIG. 1B, a signal detection filter having a pass band characteristic that passes only the signal of the fundamental frequency component 101 of the detection signal, and FIG. And a background noise detection filter having a pass band characteristic for extracting only the background noise 104a in a predetermined frequency range near the fundamental frequency component as shown in FIG.
101 obtains the difference (signal strength Sx) and background noise 104a (strength S 0 of the signal) (Sx-S 0), thereby the slurry noise or flow noise, in a low conductivity fluid and low flow rates measured It is configured to extract only a true measurement signal excluding noise and the like. The center frequency of charge passing through the signal detection filter is
f 0 , and the center frequency of the pass band of the background noise detection filter is f 0 −Δf.

次に、第2図に基づいて具体的な装置構成について説
明する。
Next, a specific device configuration will be described with reference to FIG.

1は測定対象物である流体が流れる測定管である。流
体は導電性の流体である。測定管1の中にその管壁の近
くに電極2を配置し且つ一対の電極22を対向させて配設
する。この電極2,2は流量計測用の電極である。また測
定管1に対して所定の位置関係にて一対の励磁コイル3,
3を配設する。これらの励磁コイル3,3を介して測定管1
中の導電性流体に対して励磁回路4から出力された矩形
波に基づき矩形波状の磁界を印加する。そのときに電極
2に発生する起電力を取り出し、差動増幅器5で増幅す
る。差動増幅器5の出力信号は、この差動増幅器5の出
力端子側、又はアーム電位側にその接続状態を切り替え
る切替回路6によって、信号検出部Aに入力される。
Reference numeral 1 denotes a measurement tube through which a fluid to be measured flows. The fluid is a conductive fluid. An electrode 2 is arranged in a measuring tube 1 near the tube wall, and a pair of electrodes 22 are arranged to face each other. The electrodes 2, 2 are electrodes for measuring a flow rate. Further, a pair of exciting coils 3,
Arrange 3 The measurement tube 1 is connected via these exciting coils 3,3.
A rectangular-wave-shaped magnetic field is applied to the conductive fluid therein based on the rectangular wave output from the excitation circuit 4. The electromotive force generated at the electrode 2 at that time is taken out and amplified by the differential amplifier 5. The output signal of the differential amplifier 5 is input to the signal detection unit A by the switching circuit 6 that switches the connection state to the output terminal side of the differential amplifier 5 or the arm potential side.

信号検出部Aでは2つの信号処理ルートが設けられ
る。先ず第1のルートでは、測定信号は信号検出フィル
タ7を通り、ここで前記信号101が取り出される。信号
検出フィルタ7の出力信号は実効値演算部8で実効値に
変換され、基本周波成分f0の信号として差分演算部11の
+入力端子に入力される。一方、第2のルートでは、測
定信号はノイズ検出フィルタ9を通り、ここで前記所定
周波数範囲のノイズ104aが取り出される。ノイズ検出フ
ィルタ9の出力信号は実効値演算部10で実効値に変換さ
れ、バックグランドノイズとしての差分演算部11の入力
端子に入力される。差分演算部11では2つの前記信号の
差Sx−S0を演算することにより信号成分のみを取り出
し、出力端子12からの測定信号として出力される。信号
検出部Aの回路構成によって第1図に基づいて説明した
流量を求めるための信号処理が実行される。
In the signal detection unit A, two signal processing routes are provided. First, in a first route, the measurement signal passes through a signal detection filter 7, where the signal 101 is extracted. The output signal of the signal detection filter 7 is converted into an effective value by an effective value calculating section 8 is input to the + input terminal of the difference computing unit 11 as the signal of the fundamental frequency component f 0. On the other hand, in the second route, the measurement signal passes through the noise detection filter 9, where the noise 104a in the predetermined frequency range is extracted. The output signal of the noise detection filter 9 is converted into an effective value by the effective value calculation unit 10 and input to the input terminal of the difference calculation unit 11 as background noise. Extracting only signal components by calculating a difference Sx-S 0 of the difference calculation section 11, two of said signals, is output as a measurement signal from the output terminal 12. The signal processing for obtaining the flow rate described with reference to FIG. 1 is executed by the circuit configuration of the signal detection unit A.

前記において、信号検出フィルタ7及びノイズ検出フ
ィルタ9には、狭帯域フィルタが使用され、好ましくは
ディジタルフィルタやスイッチトキャパシタフィルタが
使用される。
In the above, a narrow band filter is used for the signal detection filter 7 and the noise detection filter 9, and a digital filter or a switched capacitor filter is preferably used.

スイッチキャパシタフィルタの例として例えばリニア
テクノロジー社のユニバラサルフィルタ(LTC1060)な
どが挙げられ、同種の製品が他社からも市場に出てい
る。これらには中心周波数設定用の端子が設けられてお
り、そこに供給するクロック信号の周波数でフィルタの
中心周波数を高精度且つ容易に設定でき又は変更でき
る。従来はアクチィブフィルタと受動素子によるバンド
パスフィルタを用いていたが、精度、安定性、コストの
面で実用化には難点があったが、前記実施例で説明した
ように周波数の設定がディジタル的に高精度且つ低コス
トで実用化できる手段が実現したことにより、本発明に
よる方法が実用可能となったものである。
As an example of the switch capacitor filter, for example, a linear filter (LTC1060) of Linear Technology Co., Ltd., and the like, and similar products are on the market from other companies. These are provided with a terminal for setting a center frequency, and the center frequency of the filter can be set or changed with high accuracy and easily by the frequency of the clock signal supplied thereto. Conventionally, a bandpass filter using an active filter and a passive element has been used. However, there were difficulties in practical use in terms of accuracy, stability, and cost. The realization of means that can be implemented digitally with high accuracy and at low cost has made the method according to the present invention practical.

また前記の切替回路6は、励磁回路4から与えられる
切替え指令信号13に基づいて、励磁回路4と同期して切
替のための動作を行う。切替回路6では、励磁の切替に
対応して、微分ノイズが発生する検出信号の前半部が存
在する時には接地側に接続し、安定になる後半部が存在
する時に信号側に接続する動作を行う。これによって検
出信号に発生する微分ノイズを排除することができる。
The switching circuit 6 performs an operation for switching in synchronization with the excitation circuit 4 based on a switching command signal 13 given from the excitation circuit 4. In response to the switching of the excitation, the switching circuit 6 performs an operation of connecting to the ground side when the first half of the detection signal in which the differential noise occurs is present, and connecting to the signal side when there is the latter half that becomes stable. . Thereby, the differential noise generated in the detection signal can be eliminated.

第3図は第2図に示された電磁流量計の回路各部の信
号波形を示す。第3図(A)は励磁回路4から出力され
る矩形波の励磁電圧を示し、第3図(B)は差動増幅器
5の出力の波形を示し、第3図(C)は信号検出フィル
タ7の入力信号の波形を示し、第3図(D)は信号検出
フィルタ7の出力信号の波形を示す。第3図中破線の円
14で示された部分が検出信号の前半部に生じる不安定な
微分ノイズの部分である。
FIG. 3 shows signal waveforms at various parts of the circuit of the electromagnetic flow meter shown in FIG. 3A shows the excitation voltage of a rectangular wave output from the excitation circuit 4, FIG. 3B shows the waveform of the output of the differential amplifier 5, and FIG. 3C shows the signal detection filter. 7 (D) shows the waveform of the output signal of the signal detection filter 7. FIG. The broken-line circle in FIG.
The portion indicated by 14 is an unstable differential noise portion generated in the first half of the detection signal.

また、変形実施例として、バックグランドノイズが低
い場合はノイズ検出フィルタ9と実効値演算部10からな
る信号処理ルートを取り除くことができる。また切替回
路6の入力端子を1つ増し、その入力端子に基準直流信
号を入力するように構成し、測定信号と基準直流信号を
間欠的に切り替え、基準直流信号を入力した時に得られ
る実効値演算部8の信号で測定信号を正規化する演算を
行い、信号検出フィルタ7の特性の変動による出力12の
変動を補正することも可能である。
As a modified embodiment, when the background noise is low, the signal processing route including the noise detection filter 9 and the effective value calculation unit 10 can be eliminated. Further, the input terminal of the switching circuit 6 is increased by one, and a reference DC signal is input to the input terminal. The measurement signal and the reference DC signal are intermittently switched, and an effective value obtained when the reference DC signal is input. It is also possible to perform a calculation for normalizing the measurement signal with the signal of the calculation unit 8 to correct the fluctuation of the output 12 due to the fluctuation of the characteristic of the signal detection filter 7.

また前記実施例では、基本周波成分の信号101とその
周辺のノイズ104aを利用して測定信号を得るようにした
が、前記同様な構成において高調波成分の信号102,103
を利用して測定信号を得ることもできる。この場合に
は、信号検出フィルタ7及びノイズ検出フィルタ9はそ
れらの通過帯域特性がそれぞれの高調波成分の周波数通
に対応したものが使用される。
In the above-described embodiment, the measurement signal is obtained by using the signal 101 of the fundamental frequency component and the noise 104a around the signal 101. However, in the same configuration as above, the signals 102 and 103 of the harmonic components are obtained.
The measurement signal can also be obtained by using. In this case, the signal detection filter 7 and the noise detection filter 9 whose pass band characteristics correspond to the frequency passage of the respective harmonic components are used.

更に、信号検出用フィルタ7において通過帯域を変更
できる構成を設け、且つ切替え手段を備えて、この切替
え手段により信号検出用フィルタの通過帯域を、基本周
波数又は高調波成分に任意に切替えるようにすることも
できる。このような構成を有する信号検出用フィルタに
は、例えばその中心周波数が外部からのクロック信号で
制御可能なディジタルフィルタを使用するのが好まし
い。またこの場合には、ノイズ検出用フィルタ9の構成
も、信号検出用フィルタ7に対応させて通過帯域を変更
できる構成とし、前記切替え手段によりフィルタ特性を
切替えるように構成される。
Further, the signal detection filter 7 is provided with a configuration capable of changing the pass band, and is provided with a switching unit, and the switching unit arbitrarily switches the pass band of the signal detection filter to a fundamental frequency or a harmonic component. You can also. For the signal detection filter having such a configuration, it is preferable to use, for example, a digital filter whose center frequency can be controlled by an external clock signal. Further, in this case, the configuration of the noise detection filter 9 is also configured such that the pass band can be changed corresponding to the signal detection filter 7, and the filter characteristics are switched by the switching means.

第5図及び第6図に従って電磁流量計の他の実施例を
説明する。考え方は第1図と類似しているが、バックグ
ランドノイズ検出用フィルタを2個備え、それぞれのノ
イズ検出用フィルタは基本周波数f0の両側に位置する周
波数帯域のバックグランドノイズS0,S0′を取り出し、
両者の平均値(S0+S0′)/2をバックグランドノイズの
値として使用するものであり、より正確にバックグラン
ドノイズについての補正が可能となる。その場合の信号
処理部の構成を第6図に示す。
Another embodiment of the electromagnetic flow meter will be described with reference to FIGS. Although concept is similar to FIG. 1, the background noise detection filter 2 Kosonae, background noise S 0 of each of the noise detection filter frequency band which is located on either side of the fundamental frequency f 0, S 0
The average value (S 0 + S 0 ′) / 2 of the two is used as the value of the background noise, and the background noise can be corrected more accurately. FIG. 6 shows the configuration of the signal processing unit in that case.

第6図に示された回路構成では、前記実施例の第1の
ノイズ検出フィルタ9と実効値演算部10に並列に第2の
ノイズ検出フィルタ9′と実効値演算部10′からなる第
3の信号処理ルートを設ける。ノイズ検出フィルタ9と
実効値演算部10からなる回路部は、前述した通りf0−Δ
fを中心周波数とするバックグランドノイズ(信号の強
さS0)を取り出す。ノイズ検出フィルタ9′と実効値演
算部10′とからなる回路部は、f0+Δfを中心周波数と
する通過帯域を有した第2のバックグランドノイズ検出
用フィルタ回路部であり、この回路部で第2のバックグ
ランドノイズ(信号の強さS0′)が取り出される。実効
演算部10と10′の各出力信号は、それぞれ抵抗(抵抗値
2R)を介して差分演算部11を形成するオペアンプの−入
力端子に入力される。差分演算部11に接続された複数の
抵抗の各値の関係に基づき、差分演算部11では、測定信
号の周波数f0の値Sxとバックグランドノイズの平均値
(S0+S0′)/2との差が求められ、出力端子12に測定信
号として出力される。
In the circuit configuration shown in FIG. 6, a third noise detection filter 9 'and an effective value operation unit 10' are provided in parallel with the first noise detection filter 9 and the effective value operation unit 10 of the embodiment. Is provided. The circuit unit including the noise detection filter 9 and the effective value calculation unit 10 has f 0 −Δ as described above.
The background noise (signal strength S 0 ) having f as the center frequency is extracted. The circuit section including the noise detection filter 9 'and the effective value calculation section 10' is a second background noise detection filter circuit section having a pass band having a center frequency of f 0 + Δf. The second background noise (signal strength S 0 ′) is extracted. Each output signal of the effective operation units 10 and 10 'is a resistor (resistance value)
2R) is input to the-input terminal of the operational amplifier forming the difference calculation unit 11. Based on the relationship between the values of a plurality of resistors connected to the differential arithmetic unit 11, the difference calculation unit 11, the average value of the values Sx and background noise of the frequency f 0 of the measuring signal (S 0 + S 0 ') / 2 Is obtained and output to the output terminal 12 as a measurement signal.

前記の実施例においても、フィルタの構成について
は、前記第1実施例の場合と同様な構成を採用すること
ができる。
Also in the above-described embodiment, the configuration of the filter may be the same as that of the first embodiment.

〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、信号
検出フィルタで測定信号を取り出すように構成したた
め、測定周波数以外の周波成分のノイズの影響を受け
ず、またノイズ検出フィルタで所定周波数範囲のバック
グランドノイズを取り出し、これを測定信号から除去す
るようにしたため、測定周波数に重畳されたバックグラ
ンドノイズも除くことができ、スラーリノイズやフロー
ノイズ等の外来ノイズに対しても安定な測定を行うこと
ができる。また本発明による信号処理方式によれば、定
常ノイズや低導電率時のノイズを低減する効果もあり、
電磁流量計としての高精度化、低導電性流体の測定限界
拡大を達成することができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, since the measurement signal is extracted by the signal detection filter, it is not affected by noise of frequency components other than the measurement frequency, and noise is not detected. The filter extracts background noise in a predetermined frequency range and removes it from the measurement signal, so that background noise superimposed on the measurement frequency can also be removed, and external noise such as slurry noise and flow noise can be removed. Can also perform stable measurement. Further, according to the signal processing method of the present invention, there is also an effect of reducing stationary noise and noise at low conductivity,
It is possible to achieve higher precision as an electromagnetic flow meter and increase the measurement limit of a low conductive fluid.

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

第1図は本発明による電磁流量計の信号処理の原理を説
明するための図、第2図は本発明に係る電磁流量計の信
号処理回路の一実施例を示す回路図、第3図は回路各部
の信号波形を示す波形図、第4図はバックグランドノイ
ズの例を示す波形図、第5図は他の実施例を示す第1図
と同様な図、第6図は他の実施例の信号処理回路の回路
図である。 〔符号の説明〕 1……測定管 2……電極 3……励磁コイル 4……励磁回路 6……切替回路 7……信号検出フィルタ 8……実効値演算部 9,9′……ノイズ検出フィルタ 10,10′……実効値演算部 11……差分演算部
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of signal processing of an electromagnetic flow meter according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a signal processing circuit of the electromagnetic flow meter according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of background noise, FIG. 5 is a diagram similar to FIG. 1 showing another embodiment, and FIG. 6 is another embodiment. 3 is a circuit diagram of a signal processing circuit of FIG. [Explanation of Signs] 1 ... Measurement tube 2 ... Electrode 3 ... Exciting coil 4 ... Exciting circuit 6 ... Switching circuit 7 ... Signal detection filter 8 ... Effective value calculation unit 9,9 '... Noise detection Filter 10, 10 ': Effective value calculation unit 11: Difference calculation unit

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】矩形波励磁方式の電磁流量計において、 矩形波励磁と同期して励磁状態を切替えた後の所定時間
の間検出信号を保持する手段と、 保持された前記検出信号から励磁周波数に関係する所定
の周波数成分のみを取り出すフィルタと、 測定対象に応じて前記信号検出用フィルタの中心周波数
を基本周波数又は高調波周波数に切り替える切替え手段
とを備え、 前記切替え手段によって切り替えられた基本周波数又は
高調波周波数の周波数成分の実効値を測定信号として流
量計測を行うことを特徴とする電磁流量計。
An electromagnetic flowmeter of a rectangular wave excitation type, comprising: means for holding a detection signal for a predetermined time after switching an excitation state in synchronization with rectangular wave excitation; and an excitation frequency based on the held detection signal. And a switching means for switching the center frequency of the signal detection filter to a fundamental frequency or a harmonic frequency according to an object to be measured, and a fundamental frequency switched by the switching means. Alternatively, an electromagnetic flowmeter that performs flow measurement using an effective value of a frequency component of a harmonic frequency as a measurement signal.
【請求項2】請求項1記載の電磁流量計において、前記
所定の周波数成分の近接に中心周波数を有するバックグ
ランドノイズを検出する第2のフィルタと、前記信号検
出用フィルタの実効値出力とバックグランドノイズ検出
用の第2のフィルタの実効値出力との差を演算する演算
器を備え、前記演算器の出力を測定信号として流量計測
を行うことを特徴とする電磁流量計。
2. An electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein said second filter detects a background noise having a center frequency close to said predetermined frequency component, and outputs an effective value output of said signal detecting filter. An electromagnetic flowmeter, comprising: a calculator for calculating a difference from an effective value output of a second filter for detecting ground noise, wherein a flow rate is measured using an output of the calculator as a measurement signal.
【請求項3】請求項1又は2記載の電磁流量計におい
て、フィルタの特性変化を検出する手段として、フィル
タの前段に励磁と同期した一定波高値の信号を間欠的に
入力する手段を設け、その実効値出力に基づき測定信号
を正規化し流量計測を行うことを特徴とする電磁流量
計。
3. The electromagnetic flow meter according to claim 1, wherein a means for intermittently inputting a signal of a constant peak value synchronized with the excitation is provided at a preceding stage of the filter as means for detecting a change in the characteristic of the filter. An electromagnetic flowmeter characterized in that a measurement signal is normalized based on the effective value output and a flow rate is measured.
【請求項4】請求項1記載の電磁流量計において、前記
信号検出用フィルタとして中心周波数が外部からのクロ
ック信号で制御可能なフィルタを用いたことを特徴とす
る電磁流量計。
4. The electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein a filter whose center frequency can be controlled by an external clock signal is used as said signal detection filter.
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