JP2946156B2 - 電磁流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一対の信号線を介し
て電源を供給すると共に、その同じ信号線によって流量
信号も伝送する２線式の電磁流量計に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】管内を流れる流体の流量を測定する装置
として電磁流量計がある。磁界中を電導性を有する流体
が流れる（移動する）ことによって、流体の流速に対応
した起電力の発生することが知られており、電磁流量計
はこの原理を応用したものである。複数の離れた場所で
流量測定を行う場合、電磁流量計は流体が流れる場所に
設置し、電磁流量計が検出して出力する信号を記録し、
また解析したりするための制御装置は離れた場所に置か
れることになる。この電磁流量計と制御装置との間は信
号線によって接続されるが、そこには最大２０ｍＡの電
流が供給されるようになっている。そして、電磁流量計
は供給されている電流の内、４ｍＡ以下を電源として使
用し、４〜２０ｍＡを用いてデータなどの信号伝送のた
めに使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、以上のように
構成されており、磁界を与えるための励磁部に供給する
励磁電流値は常に一定の固定されたものであった。そし
て、励磁電流値が４ｍＡ以下であるため、励磁のために
消費できる電力が極めて少ないという問題があった。

【０００４】この発明は、以上のような問題点を解消す
るために成されたものであり、電磁流量計の励磁のため
の励磁電流値を大きくすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の電磁流量計
は、検出手段が検出して出力され信号増幅手段により増
幅された流量信号の大きさを判別し、これにより流量信
号の大小に正に対応した判別信号を出力する信号判別手
段と、判別信号により励磁電流値を判別信号の大小に正
に対応して切り換えさせる信号を出力する第１の切り換
え手段と、判別信号により信号増幅手段の信号増幅率を
切り換させる信号を出力する第２の切り換え手段とを有
し、流量信号が大きくなるほど励磁電流値は大きくなる
ように切り替えられることを特徴とする。

【０００６】

【作用】信号判別手段が流量信号により測定している流
量が多いと判断したときは、第１の切り換え手段は励磁
電流値を大きくさせる信号を出力し、第２の切り換え手
段は信号増幅手段の信号増幅率を小さくさせる信号を出
力する。

【０００７】

【実施例】以下この発明の１実施例を図を参照して説明
する。図１は、この発明の１実施例である電磁流量計の
構成を示す構成図である。同図において、１は磁界を発
生する励磁コイル、２は励磁コイル１から発生した磁界
中に配置され、測定対象の流体がこの磁界中を流れるこ
とにより発生する起電力を検出してその流速に比例した
流量信号を出力する測定管（検出手段）、３はその流量
信号を交流増幅する信号増幅回路、４は交流増幅された
信号を直流にするサンプルホールド回路、５は励磁コイ
ル１に励磁電流を供給する励磁回路である。

【０００８】また、６はサンプルホールド回路４より出
力される信号の大小により判別信号を出力する機能を有
するＣＰＵ、７はＣＰＵ６から出力される判別信号によ
り励磁電流切り換え信号を出力する第１の切り換え部、
８はＣＰＵ６から出力される判別信号によりゲイン切り
換え信号を出力する第２の切り換え部、９はサンプルホ
ールド回路４より出力されるアナログ信号をディジタル
信号に変えるＡ／Ｄ変換部、１０は２４Ｖの電源が供給
されデータ信号を送信するための端子である。なお、Ｃ
ＰＵ６はＡ／Ｄ変換部９によりディジタルに変換された
信号により出力部１１を介して流量データを出力の制御
や、サンプルホールド回路４・励磁回路５・第１および
第２の切り換え部８などの制御も行う。

【０００９】サンプルホールド回路４から出力される直
流にされた流量信号は、検出する流流量に比例して電圧
が変化している。例えば、励磁電流が４ｍＡのときは、
測定管２中の流体が流れていないとサンプルホールド回
路４から出力される流量信号の電圧は０Ｖ、５０ｍ³ ／
時のとき出力される流量信号は２．５Ｖ、流体の流量が
１００ｍ³ ／時のとき出力される流量信号の電圧は５Ｖ
（最大値）である。そして、サンプルホールド回路４の
出力が０Ｖのときは、出力部１１より４ｍＡのデータ信
号（流量信号）が出力され、５Ｖのときは２０ｍＡのデ
ータ信号が出力される。データ信号以下の電流を励磁電
流として使用している範囲では、流量を表すデータ信号
に影響を与えることはない。このため、この発明では、
データ信号の電流が４ｍＡ以上のとき、その電流値に応
じて励磁電流を４ｍＡ以上に増やすようにしたものであ
る。

【００１０】ＣＰＵ６は、サンプルホールド回路４から
出力される流量信号が２Ｖ未満のときは判別信号「小」
を出力し、２Ｖ以上のときは判別信号「中」を出力し、
４Ｖ以上のときは判断信号「大」を出力する。判別信号
「小」が出力されているときは、第１の切り換え部７は
励磁電流切り換え信号「小」を出力し、このとき励磁回
路５は励磁コイル１に供給する電流を４ｍＡにしてお
く。判断信号「中」が出力されると、第１の切り換え部
７は励磁電流切り換え信号「中」を出力し、これにより
励磁回路５は励磁コイル１に供給する電流を８ｍＡに切
り換える。そして、判断信号「大」が出力されると、第
１の切り換え部７は励磁電流切り換え信号「大」を出力
し、これにより励磁回路５は励磁コイル１に供給する電
流を１４ｍＡに切り換える。

【００１１】一方、この判断信号「小」により第２の切
り換え部８はゲイン切り換え信号「大」を出力し、これ
により信号増幅回路３のゲインは１４０倍となる。判断
信号「中」が出力されると、第２の切り換え部８はゲイ
ン切り換え信号「中」を出力し、これにより信号増幅回
路３のゲインは７０倍となる。そして、判断信号「大」
が出力されると、第２の切り換え部８はゲイン切り換え
信号「小」を出力し、これにより信号増幅回路３のゲイ
ンは４０倍となる。励磁電流が２倍になると、同一の流
量を検出した流量信号も２倍となるので、このとき信号
増幅回路３のゲインを半分にする必要がある。

【００１２】以上のことにより、図２に示すように、検
出する流量が多いときは、励磁コイル１に供給する電流
値（励磁電流値）が大きくなり、信号増幅部３のゲイン
は小さくなる。一方、検出する流量が少ないときは、励
磁コイル１に供給する電流値が小さくなり、信号増幅部
３のゲインは大きくなる。従って、検出する流量が多い
ときは、励磁電流値を大きくするので、測定管が流量を
検出して出力する信号と流量の増加に伴って増大する雑
音（フローノイズ）とのＳ／Ｎ比を高く保つことができ
る。

【００１３】なお、電磁電流値とゲインの切り換えのと
き、図３に示すように、ヒステリシスを持たせても良
い。これにより頻繁に切り換わることを防げる。また、
上記実施例ではゲインの切り換えを３段階としたが、こ
れに限るものではなく、２段階や４段階としても良い。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、磁界を発生する励磁手段に対して、測定する流体の
流量が多いときには、励磁電流値を大きくできるので、
検出感度が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例である電磁流量計の構成を
示す構成図である。

【図２】励磁電流の切り換え状態を説明するための説明
図である。

【図３】励磁電流の切り換え状態を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

１ 励磁コイル ２ 測定管 ３ 信号増幅回路 ４ サンプルホールド回路 ５ 励磁回路 ６ ＣＰＵ ７ 第１の切り換え部 ８ 第２の切り換え部 ９ Ａ／Ｄ変換回路 １０ 端子 １１ 出力部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁手段の発生する磁界中に配置されて
   流量を検出するための検出手段と、 この検出手段から 出力され信号増幅手段により増幅され
   た流量信号の大きさを判別し、これにより前記流量信号
   の大小に正に対応した判別信号を出力する信号判別手段
   と、 前記判別信号により前記励磁手段に供給する励磁電流値
   を前記判別信号の大小に正に対応して切り換えさせる信
   号を出力する第１の切り換え手段と、 前記判別信号により前記信号増幅手段の信号増幅率を切
   り換えさせる信号を出力する第２の切り換え手段とを有
   し、 前記流量信号が大きくなるほど前記励磁電流値は大きく
   なるように切り替えられる ことを特徴とする電磁流量
   計。