JP2986950B2 - 電磁流量計 - Google Patents
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- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
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Description
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は導電性流体の流量を測定
する電磁流量計に関する。
する電磁流量計に関する。
【０００３】
【従来の技術】導電性流体の流量を測定する装置の１と
して、従来、電磁流量計が知られている。
して、従来、電磁流量計が知られている。
【０００４】この電磁流量計は流体が流れる測定配管お
よびこの測定配管の内壁に取り付けられる電極、前記測
定配管に磁束を与える励磁コイル等によって構成される
検出器と、この検出器の前記励磁コイルに交流の励磁電
流を流す励磁回路と、前記電極から出力される検出信
号、すなわち磁束の強さと測定配管内を流れる流体の平
均速度に比例した起電圧を増幅する増幅器と、この増幅
器によって増幅された検出信号を処理する変換器とを備
えており、励磁回路によって励磁コイルを励磁して測定
配管内に磁束を与えて電極に発生した検出信号を増幅器
で増幅した後、演算器によって処理して前記測定配管内
を流れる流体の流量を示す流量信号を生成する。
よびこの測定配管の内壁に取り付けられる電極、前記測
定配管に磁束を与える励磁コイル等によって構成される
検出器と、この検出器の前記励磁コイルに交流の励磁電
流を流す励磁回路と、前記電極から出力される検出信
号、すなわち磁束の強さと測定配管内を流れる流体の平
均速度に比例した起電圧を増幅する増幅器と、この増幅
器によって増幅された検出信号を処理する変換器とを備
えており、励磁回路によって励磁コイルを励磁して測定
配管内に磁束を与えて電極に発生した検出信号を増幅器
で増幅した後、演算器によって処理して前記測定配管内
を流れる流体の流量を示す流量信号を生成する。
【０００５】この場合、励磁コイルに供給される励磁電
流の値と測定配管内に与えられる磁束とが比例するた
め、励磁電流を一定にして電極から出力される検出信号
の値が流体の平均流速にのみ応じた値になるようにする
ことにより、検出信号の値から流量信号を求める演算器
等の構成を簡素化するようにしている。
流の値と測定配管内に与えられる磁束とが比例するた
め、励磁電流を一定にして電極から出力される検出信号
の値が流体の平均流速にのみ応じた値になるようにする
ことにより、検出信号の値から流量信号を求める演算器
等の構成を簡素化するようにしている。
【０００６】図５はこのような電磁流量計で使用される
励磁回路の一例を示す回路図である。
励磁回路の一例を示す回路図である。
【０００７】この図に示す励磁回路は励磁電流を発生す
る直流電源１０１と、励磁クロックが供給されたときに
閉じる２つの常開接点１０２、１０３および前記励磁ク
ロックが供給されたとき開く２つの常閉接点１０４、１
０５によって構成される接点ブリッジ回路１０６と、こ
の接点ブリッジ回路１０６に流れる励磁電流の値を調整
するトランジスタ１０７と、前記接点ブリッジ回路１０
６によって駆動される励磁コイル１０８を流れる励磁電
流の値を検出する電流検出用の抵抗１０９と、基準電圧
を発生する基準電圧源１１０と、この基準電圧源１１０
によって得られた基準電圧と前記抵抗１０９によって得
られた測定電圧とを比較してこの比較結果に基づいて前
記抵抗１０９によって検出される前記励磁電流の値が前
記基準電圧に対応した一定の値となるように前記トラン
ジスタ１０７の導通量を制御する演算増幅器１１１とを
備えており、励磁クロックに応じて接点ブリッジ回路１
０６を動作させて直流電源１０１によって得られた直流
電流から交流の励磁電流を生成してこれを前記励磁コイ
ル１０８に供給するとともに、抵抗１０９によって前記
励磁電流の値を常時、検出してこの検出結果に応じて演
算増幅器１１１を動作させてトランジスタ１０７の導通
量を制御し、前記励磁電流の値を一定に保持させる。
る直流電源１０１と、励磁クロックが供給されたときに
閉じる２つの常開接点１０２、１０３および前記励磁ク
ロックが供給されたとき開く２つの常閉接点１０４、１
０５によって構成される接点ブリッジ回路１０６と、こ
の接点ブリッジ回路１０６に流れる励磁電流の値を調整
するトランジスタ１０７と、前記接点ブリッジ回路１０
６によって駆動される励磁コイル１０８を流れる励磁電
流の値を検出する電流検出用の抵抗１０９と、基準電圧
を発生する基準電圧源１１０と、この基準電圧源１１０
によって得られた基準電圧と前記抵抗１０９によって得
られた測定電圧とを比較してこの比較結果に基づいて前
記抵抗１０９によって検出される前記励磁電流の値が前
記基準電圧に対応した一定の値となるように前記トラン
ジスタ１０７の導通量を制御する演算増幅器１１１とを
備えており、励磁クロックに応じて接点ブリッジ回路１
０６を動作させて直流電源１０１によって得られた直流
電流から交流の励磁電流を生成してこれを前記励磁コイ
ル１０８に供給するとともに、抵抗１０９によって前記
励磁電流の値を常時、検出してこの検出結果に応じて演
算増幅器１１１を動作させてトランジスタ１０７の導通
量を制御し、前記励磁電流の値を一定に保持させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電磁流量計によってパルプ液やその他のスラリー流体の
流量を測定すると、これらパルプ液やその他のスラリー
流体に含まれる固形物の影響により電極から出力される
検出信号に低周波ノイズが多く存在するようになり、方
形波励磁方式では測定不能になってしまうという問題が
あった。
電磁流量計によってパルプ液やその他のスラリー流体の
流量を測定すると、これらパルプ液やその他のスラリー
流体に含まれる固形物の影響により電極から出力される
検出信号に低周波ノイズが多く存在するようになり、方
形波励磁方式では測定不能になってしまうという問題が
あった。
【０００９】そこで、このような問題を解決する方法と
して、スラリー流体の流量を測定するときに発生するノ
イズの性質として励磁周波数が高くなるにしたがってノ
イズレベルが低下する１／Ｆ特性を持つことを利用し、
励磁周波数を高くして検出信号のＳ／Ｎ比を向上させる
方法が提案されている。
して、スラリー流体の流量を測定するときに発生するノ
イズの性質として励磁周波数が高くなるにしたがってノ
イズレベルが低下する１／Ｆ特性を持つことを利用し、
励磁周波数を高くして検出信号のＳ／Ｎ比を向上させる
方法が提案されている。
【００１０】しかしながら、このような電磁流量計にお
いては、図５に示す励磁回路によって方形波状に変化す
る励磁電流の値を一定にしても、図６に示す如く検出器
のケース等に流れる渦電流の影響で前記検出器内の磁束
がすぐに切り変わらないため、励磁周波数を高くしたと
き、磁束の立ち上がりや立ち下がりの遅れによって測定
誤差が発生してしまう。
いては、図５に示す励磁回路によって方形波状に変化す
る励磁電流の値を一定にしても、図６に示す如く検出器
のケース等に流れる渦電流の影響で前記検出器内の磁束
がすぐに切り変わらないため、励磁周波数を高くしたと
き、磁束の立ち上がりや立ち下がりの遅れによって測定
誤差が発生してしまう。
【００１１】そこで、このような問題を解決する方法と
して、検出器内に磁気センサを取付け、この磁気センサ
によって検出器内の磁束を直接、検出してこれを一定に
するように励磁電流の値を制御することによって、励磁
周波数を高くする方法が考えられる。
して、検出器内に磁気センサを取付け、この磁気センサ
によって検出器内の磁束を直接、検出してこれを一定に
するように励磁電流の値を制御することによって、励磁
周波数を高くする方法が考えられる。
【００１２】しかしながら、磁気センサとしてインジウ
ム・アンチモナイド（InSb）などの強磁性薄膜をシリコ
ン基板上などに蒸着して形成した磁気抵抗素子やインジ
ウム・アンチモナイド（InSb）またはインジウム・ひ素
（InAs）、ゲルマニウム（Ge）、ガリウム・ひ素（GaA
s）などを材料としたホール素子を使用したとき、温度
が変化したとき、これら磁気抵抗素子やホール素子の出
力が大きく変化してしまう。
ム・アンチモナイド（InSb）などの強磁性薄膜をシリコ
ン基板上などに蒸着して形成した磁気抵抗素子やインジ
ウム・アンチモナイド（InSb）またはインジウム・ひ素
（InAs）、ゲルマニウム（Ge）、ガリウム・ひ素（GaA
s）などを材料としたホール素子を使用したとき、温度
が変化したとき、これら磁気抵抗素子やホール素子の出
力が大きく変化してしまう。
【００１３】このため、高い精度で流量を測定しなけれ
ばならないときには、磁気センサの温度を測定してこの
測定結果に応じて前記磁気センサの出力を補正しなけれ
ばならず、その分だけ制御回路が複雑になってコスト的
に不利になってしまうとともに、検出器と変換器とが離
れている場合、検出器内の温度信号や磁束信号を変換器
に送るケーブルの設置工事に係わるコストが増大するの
みならず、信頼性が低下してしまうという問題が生じ
る。
ばならないときには、磁気センサの温度を測定してこの
測定結果に応じて前記磁気センサの出力を補正しなけれ
ばならず、その分だけ制御回路が複雑になってコスト的
に不利になってしまうとともに、検出器と変換器とが離
れている場合、検出器内の温度信号や磁束信号を変換器
に送るケーブルの設置工事に係わるコストが増大するの
みならず、信頼性が低下してしまうという問題が生じ
る。
【００１４】本発明は上記の事情に鑑み、励磁周波数を
高くしたときにも、検出器と変換器との間のケーブル本
数を増やすことなく検出器内の磁束を一定化させてスラ
リー流体等の流量を正確に測定することができる電磁流
量計を提供することを目的としている。
高くしたときにも、検出器と変換器との間のケーブル本
数を増やすことなく検出器内の磁束を一定化させてスラ
リー流体等の流量を正確に測定することができる電磁流
量計を提供することを目的としている。
【００１５】［発明の構成］
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による電磁流量計は、励磁コイルに励磁電流
を流して測定配管に磁束を与え前記測定配管に設けられ
た電極に前記磁束の密度と前記測定配管内を流れる流体
の流量とに応じた検出信号を生成させる検出器と、前記
検出信号を処理して予め設定されている形式の信号に変
換して出力する変換器とを備えた電磁流量計において、
前記測定配管に与えられる磁束の密度を検出する磁気セ
ンサと、前記検出器に設けられ、この磁気センサによっ
て検出された前記磁束の密度に基づいて前記励磁コイル
に流れる前記励磁電流の値を制御して前記磁束の密度を
予め設定されている値にする磁束制御回路と、前記変換
器に設けられ、前記励磁コイルに流れる前記励磁電流が
安定したタイミングで前記電極によって得られた検出信
号を取り込むサンプリング部と、前記変換器に設けら
れ、前記励磁コイルに流れる前記励磁電流の値に基づい
て前記サンプリング部でサンプリングされた検出信号を
補正する補正部とを備えたことを特徴としている。
めに本発明による電磁流量計は、励磁コイルに励磁電流
を流して測定配管に磁束を与え前記測定配管に設けられ
た電極に前記磁束の密度と前記測定配管内を流れる流体
の流量とに応じた検出信号を生成させる検出器と、前記
検出信号を処理して予め設定されている形式の信号に変
換して出力する変換器とを備えた電磁流量計において、
前記測定配管に与えられる磁束の密度を検出する磁気セ
ンサと、前記検出器に設けられ、この磁気センサによっ
て検出された前記磁束の密度に基づいて前記励磁コイル
に流れる前記励磁電流の値を制御して前記磁束の密度を
予め設定されている値にする磁束制御回路と、前記変換
器に設けられ、前記励磁コイルに流れる前記励磁電流が
安定したタイミングで前記電極によって得られた検出信
号を取り込むサンプリング部と、前記変換器に設けら
れ、前記励磁コイルに流れる前記励磁電流の値に基づい
て前記サンプリング部でサンプリングされた検出信号を
補正する補正部とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
【作用】上記の構成において、励磁コイルと対応する部
分に設けられた磁気センサによって測定配管に与えられ
る磁束の密度が検出され、検出器内の磁束制御回路によ
って前記磁気センサで検出された前記磁束の密度に応じ
て前記励磁コイルに流れる前記励磁電流の値が制御され
て前記磁束の密度が予め設定されている値にされるとと
もに、変換器内のサンプリング部によって前記励磁コイ
ルに流れる前記励磁電流が安定したタイミングで電極に
よって得られた検出信号が取り込まれ、補正部によって
前記励磁コイルに流れる前記励磁電流の値に応じて前記
サンプリング部でサンプリングされた検出信号が補正さ
れる。
分に設けられた磁気センサによって測定配管に与えられ
る磁束の密度が検出され、検出器内の磁束制御回路によ
って前記磁気センサで検出された前記磁束の密度に応じ
て前記励磁コイルに流れる前記励磁電流の値が制御され
て前記磁束の密度が予め設定されている値にされるとと
もに、変換器内のサンプリング部によって前記励磁コイ
ルに流れる前記励磁電流が安定したタイミングで電極に
よって得られた検出信号が取り込まれ、補正部によって
前記励磁コイルに流れる前記励磁電流の値に応じて前記
サンプリング部でサンプリングされた検出信号が補正さ
れる。
【００１８】
【実施例】図１は本発明による電磁流量計の一実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【００１９】この図に示す電磁流量計は変換器１と、検
出器２と、信号ケーブル３と、励磁ケーブル４とを備え
ており、変換器１から励磁電流を出力させこれを励磁ケ
ーブル４を介して検出器２に供給し前記検出器２を動作
させるとともに、この検出器２の検出動作によって得ら
れた検出信号を信号ケーブル３を介して変換器１に供給
する。
出器２と、信号ケーブル３と、励磁ケーブル４とを備え
ており、変換器１から励磁電流を出力させこれを励磁ケ
ーブル４を介して検出器２に供給し前記検出器２を動作
させるとともに、この検出器２の検出動作によって得ら
れた検出信号を信号ケーブル３を介して変換器１に供給
する。
【００２０】検出器２は測定対象となる流体５が流れる
測定配管６と、この測定配管６の外部に設けられる励磁
コイル７と、この励磁コイル７とほぼ同じ部分に設けら
れ前記励磁コイル７によって作られた磁束の密度を検出
する磁気センサ８と、前記測定配管６の内面に対向する
ように設けられる一対の電極９と、前記励磁ケーブル４
を介して前記変換器１から出力される励磁電流を取り込
んで前記励磁コイル７を駆動して前記測定配管６内に磁
束を発生させるとともに、前記磁気センサ８によって前
記磁束の密度を検出して前記励磁コイル７に流れる励磁
電流を制御する磁束制御回路１０とを備えており、前記
励磁ケーブル４を介して前記変換器１から出力される励
磁電流を取り込んで励磁コイル７を励磁し測定配管６内
に磁束を発生させるとともに、各電極９間に測定配管６
内を流れる流体５の流量に応じた値の検出信号を生成さ
せ、これを信号ケーブル３を介して前記変換器１に供給
する。
測定配管６と、この測定配管６の外部に設けられる励磁
コイル７と、この励磁コイル７とほぼ同じ部分に設けら
れ前記励磁コイル７によって作られた磁束の密度を検出
する磁気センサ８と、前記測定配管６の内面に対向する
ように設けられる一対の電極９と、前記励磁ケーブル４
を介して前記変換器１から出力される励磁電流を取り込
んで前記励磁コイル７を駆動して前記測定配管６内に磁
束を発生させるとともに、前記磁気センサ８によって前
記磁束の密度を検出して前記励磁コイル７に流れる励磁
電流を制御する磁束制御回路１０とを備えており、前記
励磁ケーブル４を介して前記変換器１から出力される励
磁電流を取り込んで励磁コイル７を励磁し測定配管６内
に磁束を発生させるとともに、各電極９間に測定配管６
内を流れる流体５の流量に応じた値の検出信号を生成さ
せ、これを信号ケーブル３を介して前記変換器１に供給
する。
【００２１】この場合、磁束制御回路１０は図２に示す
如く直流電圧生成部１１と、磁束密度検出部１２と、制
御部１３と、励磁電流調整部１４とを備えており、直流
電圧生成部１１によって前記励磁ケーブル４を介して供
給される励磁電流から直流電圧を生成して回路各部に電
源を供給しながら磁束密度検出部１２によって前記磁気
センサ８の抵抗値を検出するとともに、制御部１３によ
って前記検出結果に応じた制御信号を生成して励磁電流
調整部１４を動作させ前記励磁コイル７によって作られ
る磁束の密度が予め設定されている値になるように前記
励磁電流の大きさを調整する。
如く直流電圧生成部１１と、磁束密度検出部１２と、制
御部１３と、励磁電流調整部１４とを備えており、直流
電圧生成部１１によって前記励磁ケーブル４を介して供
給される励磁電流から直流電圧を生成して回路各部に電
源を供給しながら磁束密度検出部１２によって前記磁気
センサ８の抵抗値を検出するとともに、制御部１３によ
って前記検出結果に応じた制御信号を生成して励磁電流
調整部１４を動作させ前記励磁コイル７によって作られ
る磁束の密度が予め設定されている値になるように前記
励磁電流の大きさを調整する。
【００２２】直流電圧生成部１１は一次コイル１５ａが
前記励磁コイル７と直列に接続されるトランス１５と、
このトランス１５の二次コイル１５ｂに得られた交流電
圧を整流して直流電圧を生成する整流平滑回路１６と、
この整流平滑回路１６によって得られた直流電圧を前記
磁束密度検出部１２に導く抵抗１７と、この抵抗１７を
介して前記磁束密度検出部１２に供給される直流電圧の
値を予め設定されている値にするゼナーダイオード１８
とを備えており、前記励磁ケーブル４を介して供給され
る励磁電流から予め設定されている値の直流電圧を生成
しこれを前記磁束密度検出部１２に供給する。
前記励磁コイル７と直列に接続されるトランス１５と、
このトランス１５の二次コイル１５ｂに得られた交流電
圧を整流して直流電圧を生成する整流平滑回路１６と、
この整流平滑回路１６によって得られた直流電圧を前記
磁束密度検出部１２に導く抵抗１７と、この抵抗１７を
介して前記磁束密度検出部１２に供給される直流電圧の
値を予め設定されている値にするゼナーダイオード１８
とを備えており、前記励磁ケーブル４を介して供給され
る励磁電流から予め設定されている値の直流電圧を生成
しこれを前記磁束密度検出部１２に供給する。
【００２３】磁束密度検出部１２は前記磁気センサ８と
ともに抵抗ブリッジ回路を構成する３つの抵抗１９〜２
１を備えており、前記直流電圧生成部１１から出力され
る直流電圧によって動作して前記磁気センサ８の抵抗値
に応じた磁束密度信号を生成してこれを制御部１３に供
給する。
ともに抵抗ブリッジ回路を構成する３つの抵抗１９〜２
１を備えており、前記直流電圧生成部１１から出力され
る直流電圧によって動作して前記磁気センサ８の抵抗値
に応じた磁束密度信号を生成してこれを制御部１３に供
給する。
【００２４】制御部１３は直列に接続された２つの抵抗
２２、２３および一方の抵抗２２に並列に接続されたコ
ンデンサ２４によって構成され前記励磁コイル７や検出
器２のケースなどで発生する遅れを補償する進み要素回
路２５と、前記抵抗２０、２１の接続点に得られた電圧
を基準電圧として取り込むとともに、前記進み要素回路
２５を介して前記磁気センサ８と抵抗１９との接続点に
得られた電圧を磁束密度信号として取り込んでこれらの
差に応じた電流調整信号を生成する差動増幅器２６と、
この差動増幅器２６から出力される電流調整信号を前記
励磁電流調整部１４に導く電流値制限用の抵抗２７とを
備えており、前記磁束密度検出部１２から供給される磁
束密度信号の値と前記基準電圧の値とに基づいて電流調
整信号を生成してこれを励磁電流調整部１４に供給す
る。
２２、２３および一方の抵抗２２に並列に接続されたコ
ンデンサ２４によって構成され前記励磁コイル７や検出
器２のケースなどで発生する遅れを補償する進み要素回
路２５と、前記抵抗２０、２１の接続点に得られた電圧
を基準電圧として取り込むとともに、前記進み要素回路
２５を介して前記磁気センサ８と抵抗１９との接続点に
得られた電圧を磁束密度信号として取り込んでこれらの
差に応じた電流調整信号を生成する差動増幅器２６と、
この差動増幅器２６から出力される電流調整信号を前記
励磁電流調整部１４に導く電流値制限用の抵抗２７とを
備えており、前記磁束密度検出部１２から供給される磁
束密度信号の値と前記基準電圧の値とに基づいて電流調
整信号を生成してこれを励磁電流調整部１４に供給す
る。
【００２５】励磁電流調整部１４は４つのダイオード３
０〜３３によって構成されるダイオードブリッジ回路３
４と、前記制御部１３から供給される電流調整信号の値
に応じて導通し前記ダイオードブリッジ回路３４を流れ
る励磁電流の値を制御するトランジスタ３５と、このト
ランジスタ３５がオフしたときにも前記ダイオードブリ
ッジ回路３４にある程度の励磁電流を流す抵抗３６とを
備えており、前記制御部１３から供給される電流値調整
信号に応じた導通量でトランジスタ３５が導通して前記
励磁コイル７に流れる励磁電流の値を調整する。
０〜３３によって構成されるダイオードブリッジ回路３
４と、前記制御部１３から供給される電流調整信号の値
に応じて導通し前記ダイオードブリッジ回路３４を流れ
る励磁電流の値を制御するトランジスタ３５と、このト
ランジスタ３５がオフしたときにも前記ダイオードブリ
ッジ回路３４にある程度の励磁電流を流す抵抗３６とを
備えており、前記制御部１３から供給される電流値調整
信号に応じた導通量でトランジスタ３５が導通して前記
励磁コイル７に流れる励磁電流の値を調整する。
【００２６】この場合、前記磁束密度検出部１２によっ
て磁気センサ８の抵抗値を検出して前記測定配管６内に
作られる磁束の密度を検出し、この検出結果に基づいて
制御部１３が電流値調整信号を生成して励磁電流調整部
１４を制御することにより、励磁コイル７に供給される
励磁電流の値を調整して前記磁束の密度が設定された値
になるようにしているので、励磁電流の立ち上がり部分
や立ち下がり部分で磁束の密度が低下しても、これを検
出してトランジスタ３５を導通させて前記励磁電流の値
を大きくして前記磁束の密度を予め設定されている値に
素早く戻し、これによって前記励磁電流の周波数が高く
なったときにも測定配管６に与えられる磁束の密度を常
に、一定にすることができる。
て磁気センサ８の抵抗値を検出して前記測定配管６内に
作られる磁束の密度を検出し、この検出結果に基づいて
制御部１３が電流値調整信号を生成して励磁電流調整部
１４を制御することにより、励磁コイル７に供給される
励磁電流の値を調整して前記磁束の密度が設定された値
になるようにしているので、励磁電流の立ち上がり部分
や立ち下がり部分で磁束の密度が低下しても、これを検
出してトランジスタ３５を導通させて前記励磁電流の値
を大きくして前記磁束の密度を予め設定されている値に
素早く戻し、これによって前記励磁電流の周波数が高く
なったときにも測定配管６に与えられる磁束の密度を常
に、一定にすることができる。
【００２７】また、変換器１は図１に示す如く予め設定
されている周波数のクロック信号と励磁電流とを生成す
る励磁電源回路４０と、この励磁電源回路４０から出力
される励磁電流の値に応じた励磁電流値検出信号を生成
する抵抗４１と、前記信号ケーブル３を介して前記検出
器２から出力される検出信号を取り込んでこれを増幅す
る増幅器４２と、前記抵抗４１によって得られた励磁電
流値検出信号に基づいて前記増幅器４２から供給される
検出信号を補正して励磁電流値の変動に起因する誤差分
を取り除く演算器４３と、この演算器４３から出力され
る検出信号を４−２０ｍＡの統一信号に変換する出力回
路４４とを備えており、交流の励磁電流を生成してこれ
を励磁ケーブル４上に送出し前記検出器２を駆動しなが
ら信号ケーブル３を介して前記検出器２から出力される
検出信号を取り込んでこれを演算処理して統一信号を生
成しこれを次段回路に出力する。
されている周波数のクロック信号と励磁電流とを生成す
る励磁電源回路４０と、この励磁電源回路４０から出力
される励磁電流の値に応じた励磁電流値検出信号を生成
する抵抗４１と、前記信号ケーブル３を介して前記検出
器２から出力される検出信号を取り込んでこれを増幅す
る増幅器４２と、前記抵抗４１によって得られた励磁電
流値検出信号に基づいて前記増幅器４２から供給される
検出信号を補正して励磁電流値の変動に起因する誤差分
を取り除く演算器４３と、この演算器４３から出力され
る検出信号を４−２０ｍＡの統一信号に変換する出力回
路４４とを備えており、交流の励磁電流を生成してこれ
を励磁ケーブル４上に送出し前記検出器２を駆動しなが
ら信号ケーブル３を介して前記検出器２から出力される
検出信号を取り込んでこれを演算処理して統一信号を生
成しこれを次段回路に出力する。
【００２８】この場合、前記励磁電源回路４０は図３に
示す如く商用電源等から供給された交流電源電圧を変圧
するトランス４５と、このトランス４５の二次コイル４
５ｂに得られた交流電圧を整流して共通ライン４６に対
して正極性の電圧を生成するダイオード４７、このダイ
オード４７によって生成された正電圧を保持するコンデ
ンサ４８と、前記二次コイル４５ｂに得られた交流電圧
を整流して共通ライン４６に対して負極性の電圧を生成
するダイオード４９、このダイオード４９によって生成
された負電圧を保持するコンデンサ５０と、予め設定さ
れている周波数で発振してクロック信号を生成しこれを
前記演算器４３や回路各部に供給するクロック回路５３
と、このクロック回路５３から出力されるクロック信号
に応じて各コンデンサ４８、５０に保持されている正電
圧、負電圧を交互に選択して交流の励磁電流を生成して
出力するスイッチ５１とを備えており、予め設定されて
いる周波数のクロック信号を生成してこれを前記演算器
４３に供給するとともに、前記クロック信号に応じてス
イッチ５１を切り替えて交流の励磁電流を生成し、これ
を抵抗４１を介して前記励磁ケーブル４上に送出する。
示す如く商用電源等から供給された交流電源電圧を変圧
するトランス４５と、このトランス４５の二次コイル４
５ｂに得られた交流電圧を整流して共通ライン４６に対
して正極性の電圧を生成するダイオード４７、このダイ
オード４７によって生成された正電圧を保持するコンデ
ンサ４８と、前記二次コイル４５ｂに得られた交流電圧
を整流して共通ライン４６に対して負極性の電圧を生成
するダイオード４９、このダイオード４９によって生成
された負電圧を保持するコンデンサ５０と、予め設定さ
れている周波数で発振してクロック信号を生成しこれを
前記演算器４３や回路各部に供給するクロック回路５３
と、このクロック回路５３から出力されるクロック信号
に応じて各コンデンサ４８、５０に保持されている正電
圧、負電圧を交互に選択して交流の励磁電流を生成して
出力するスイッチ５１とを備えており、予め設定されて
いる周波数のクロック信号を生成してこれを前記演算器
４３に供給するとともに、前記クロック信号に応じてス
イッチ５１を切り替えて交流の励磁電流を生成し、これ
を抵抗４１を介して前記励磁ケーブル４上に送出する。
【００２９】そして、この励磁電源回路４０において
は、トランス４５の二次コイル４５ｂに得られた交流電
圧を倍圧整流して励磁電流を生成しているので、負荷の
影響を受け易くすることができ、これによって検出器２
側の消費電力が大きくなったとき、すなわち励磁電流の
値が所定の値になったとき、前記励磁電流の電圧値を下
げて前記磁束制御回路１０に設けられているトランジス
タ３５の消費電力を下げ電磁流量計全体の消費電力を下
げる。
は、トランス４５の二次コイル４５ｂに得られた交流電
圧を倍圧整流して励磁電流を生成しているので、負荷の
影響を受け易くすることができ、これによって検出器２
側の消費電力が大きくなったとき、すなわち励磁電流の
値が所定の値になったとき、前記励磁電流の電圧値を下
げて前記磁束制御回路１０に設けられているトランジス
タ３５の消費電力を下げ電磁流量計全体の消費電力を下
げる。
【００３０】次に、図４を参照しながらこの実施例の動
作を説明する。
作を説明する。
【００３１】まず、励磁電源回路４０から図４（ａ）に
示す如く励磁電流が出力されれば、この励磁電流によっ
て励磁コイル７が励磁されて測定配管６内に図４（ｂ）
に示す如く磁束が発生し図４（ｃ）に示す如く測定配管
６内を流れている流体５の平均流速と前記磁束の密度と
に応じて各電極９から検出信号が出力されて図４（ｄ）
に示す如く変換器１の増幅器４２から前記検出信号を増
幅した信号が出力される。
示す如く励磁電流が出力されれば、この励磁電流によっ
て励磁コイル７が励磁されて測定配管６内に図４（ｂ）
に示す如く磁束が発生し図４（ｃ）に示す如く測定配管
６内を流れている流体５の平均流速と前記磁束の密度と
に応じて各電極９から検出信号が出力されて図４（ｄ）
に示す如く変換器１の増幅器４２から前記検出信号を増
幅した信号が出力される。
【００３２】この場合、検出器２に設けられた磁束制御
回路１０によって前記励磁コイル７によって生成される
磁束の密度が常に、一定の値（絶対値）となるように前
記励磁コイル７に流れる励磁電流の値が制御されるの
で、前記励磁電流の周波数が高いときにも、前記磁束の
立ち上がり、立ち下がりを鋭くすることができる。
回路１０によって前記励磁コイル７によって生成される
磁束の密度が常に、一定の値（絶対値）となるように前
記励磁コイル７に流れる励磁電流の値が制御されるの
で、前記励磁電流の周波数が高いときにも、前記磁束の
立ち上がり、立ち下がりを鋭くすることができる。
【００３３】そして、前記励磁電流が安定したタイミン
グ、例えば励磁電流が切り替わる少し手前の部分で演算
器４３によって前記増幅器４２から出力される信号が取
り込まれるとともに、これが演算処理されて図４（ｅ）
に示す如く前記測定配管６内を流れる流体５の流量を示
す信号が出力され、出力回路４４から前記信号に対応し
た統一信号が生成されこれが次段回路に出力される。
グ、例えば励磁電流が切り替わる少し手前の部分で演算
器４３によって前記増幅器４２から出力される信号が取
り込まれるとともに、これが演算処理されて図４（ｅ）
に示す如く前記測定配管６内を流れる流体５の流量を示
す信号が出力され、出力回路４４から前記信号に対応し
た統一信号が生成されこれが次段回路に出力される。
【００３４】このようにこの実施例においては、測定配
管６内に作られる磁束が予め設定されている値となるよ
うに励磁コイル７に流れる励磁電流の値を制御しなが
ら、前記励磁電流が安定したタイミングで検出器２から
出力される検出信号を取り込むとともに、この検出信号
の値を前記励磁電流の電流値で補正して統一信号を生成
するようにしたので、励磁周波数を高くしたときにも、
検出器２と変換器１との間のケーブル本数を増やすこと
なく検出器２内の磁束を一定化させてスラリー流体等の
流量を正確に測定することができる。
管６内に作られる磁束が予め設定されている値となるよ
うに励磁コイル７に流れる励磁電流の値を制御しなが
ら、前記励磁電流が安定したタイミングで検出器２から
出力される検出信号を取り込むとともに、この検出信号
の値を前記励磁電流の電流値で補正して統一信号を生成
するようにしたので、励磁周波数を高くしたときにも、
検出器２と変換器１との間のケーブル本数を増やすこと
なく検出器２内の磁束を一定化させてスラリー流体等の
流量を正確に測定することができる。
【００３５】また、上述した実施例においては、磁束制
御回路１０に設けられた直流電圧生成部１１に励磁電流
を供給して前記磁束制御回路１０で使用される直流電圧
を生成するようにしてるいが、商用電源等の他の電源か
ら直流電圧を生成して前記磁束制御回路１０の各部を動
作させるようにしても良い。
御回路１０に設けられた直流電圧生成部１１に励磁電流
を供給して前記磁束制御回路１０で使用される直流電圧
を生成するようにしてるいが、商用電源等の他の電源か
ら直流電圧を生成して前記磁束制御回路１０の各部を動
作させるようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、励
磁周波数を高くしたときにも、検出器と変換器との間の
ケーブル本数を増やすことなく検出器内の磁束を一定化
させてスラリー流体等の流量を正確に測定することがで
きる。
磁周波数を高くしたときにも、検出器と変換器との間の
ケーブル本数を増やすことなく検出器内の磁束を一定化
させてスラリー流体等の流量を正確に測定することがで
きる。
【図１】本発明による電磁流量計の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１に示す磁束制御回路の詳細な回路例を示す
回路図である。
回路図である。
【図３】図１に示す励磁電源回路の詳細な回路例を示す
回路図である。
回路図である。
【図４】図１に示す電磁流量計の動作例を示す波形図で
ある。
ある。
【図５】従来から知られている電磁流量計の励磁回路例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図６】従来から知られている電磁流量計の励磁電流と
磁束との関係を示す波形図である。
磁束との関係を示す波形図である。
１ 変換器 ２ 検出器 ５ 流体 ６ 測定配管 ７ 励磁コイル ８ 磁気センサ ９ 電極 １０ 磁束制御回路 ４３ 演算器（サンプリング部、補正部）
Claims (1)
- 【請求項１】 励磁コイルに励磁電流を流して測定配管
に磁束を与え前記測定配管に設けられた電極に前記磁束
の密度と前記測定配管内を流れる流体の流量とに応じた
検出信号を生成させる検出器と、前記検出信号を処理し
て予め設定されている形式の信号に変換して出力する変
換器とを備えた電磁流量計において、 前記測定配管に与えられる磁束の密度を検出する磁気セ
ンサと、 前記検出器に設けられ、この磁気センサによって検出さ
れた前記磁束の密度に基づいて前記励磁コイルに流れる
前記励磁電流の値を制御して前記磁束の密度を予め設定
されている値にする磁束制御回路と、 前記変換器に設けられ、前記励磁コイルに流れる前記励
磁電流が安定したタイミングで前記電極によって得られ
た検出信号を取り込むサンプリング部と、 前記変換器に設けられ、前記励磁コイルに流れる前記励
磁電流の値に基づいて前記サンプリング部でサンプリン
グされた検出信号を補正する補正部と、 を備えたことを特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086536A JP2986950B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 電磁流量計 |
| DE69213805T DE69213805T2 (de) | 1991-04-18 | 1992-04-16 | Elektromagnetischer Durchflussmesser |
| EP92303462A EP0509830B1 (en) | 1991-04-18 | 1992-04-16 | Electromagnetic flowmeter |
| KR1019920006501A KR960015901B1 (ko) | 1991-04-18 | 1992-04-18 | 전자유량계 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086536A JP2986950B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318424A JPH04318424A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2986950B2 true JP2986950B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=13889723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3086536A Expired - Fee Related JP2986950B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 電磁流量計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0509830B1 (ja) |
| JP (1) | JP2986950B2 (ja) |
| KR (1) | KR960015901B1 (ja) |
| DE (1) | DE69213805T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI98661C (fi) * | 1995-09-08 | 1997-07-25 | Oras Oy | Menetelmä ja järjestely nesteen, erityisesti veden virtausnopeuden mittaamiseksi |
| DE19708857A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Krohne Ag | Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien |
| DE19713751A1 (de) * | 1997-04-04 | 1998-10-08 | Krohne Messtechnik Kg | Magnetischinduktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien |
| DE10254268A1 (de) * | 2002-11-21 | 2004-06-09 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer induktiven Durchflussmesseinrichtung, sowie induktive Durchflussmesseinrichtung selbst |
| DE102004057680A1 (de) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Magnetisch Induktiven Durchflussmessaufnehmers |
| US10641627B2 (en) * | 2013-12-20 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Magnetic flowmeter with automatic operating setpoint selection |
| DE102020114515A1 (de) | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Magnetisch-induktive Durchflussmessvorrichtung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2856240C3 (de) * | 1978-12-27 | 1981-12-24 | Fa. Ludwig Krohne, 4100 Duisburg | Verfahren zur induktiven Durchflußmessung von Flüssigkeiten in teilgefüllten Rohrleitungen oder offenen Kanälen sowie Durchflußmesser zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS562508A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Toshiba Corp | Electromagnetic flowmeter |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP3086536A patent/JP2986950B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-16 DE DE69213805T patent/DE69213805T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-16 EP EP92303462A patent/EP0509830B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-18 KR KR1019920006501A patent/KR960015901B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0509830A3 (en) | 1994-07-06 |
| DE69213805D1 (de) | 1996-10-24 |
| EP0509830A2 (en) | 1992-10-21 |
| KR920020190A (ko) | 1992-11-20 |
| JPH04318424A (ja) | 1992-11-10 |
| KR960015901B1 (ko) | 1996-11-23 |
| EP0509830B1 (en) | 1996-09-18 |
| DE69213805T2 (de) | 1997-02-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |