JP3018308B2 - 電磁流量計の空検出方法 - Google Patents
電磁流量計の空検出方法Info
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- JP3018308B2 JP3018308B2 JP6154662A JP15466294A JP3018308B2 JP 3018308 B2 JP3018308 B2 JP 3018308B2 JP 6154662 A JP6154662 A JP 6154662A JP 15466294 A JP15466294 A JP 15466294A JP 3018308 B2 JP3018308 B2 JP 3018308B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁流量計の空検出方
法に関し、特に電磁流量計により流量を測定する管の内
部が流体で満たされているか否かを検出する電磁流量計
の空検出方法に関するものである。
法に関し、特に電磁流量計により流量を測定する管の内
部が流体で満たされているか否かを検出する電磁流量計
の空検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁界中の流体から得られる信号起
電力に基づき流量を測定する電磁流量計では、図４に示
すような構成により流体の空検出を実施していた。同図
において、１は所定の磁界を発生させるとともに流体か
ら信号起電力を検出する検出部、１０は検出器１からの
信号起電力を信号処理して流量を算出し、所定のプロセ
ス制御信号に変換出力する変換器である。検出器１にお
いて、２は所定の磁界を発生させるコイル、３は測定さ
れる流体が流れる管、４ａ，４ｂは管３の内側面に対向
して流体に接液するように配設された検出電極、５は管
３内の流体に管３と同一の電位（接地電位）を与えるた
めのコモン電極（アースリング）である。
電力に基づき流量を測定する電磁流量計では、図４に示
すような構成により流体の空検出を実施していた。同図
において、１は所定の磁界を発生させるとともに流体か
ら信号起電力を検出する検出部、１０は検出器１からの
信号起電力を信号処理して流量を算出し、所定のプロセ
ス制御信号に変換出力する変換器である。検出器１にお
いて、２は所定の磁界を発生させるコイル、３は測定さ
れる流体が流れる管、４ａ，４ｂは管３の内側面に対向
して流体に接液するように配設された検出電極、５は管
３内の流体に管３と同一の電位（接地電位）を与えるた
めのコモン電極（アースリング）である。
【０００３】変換器１０において、１１はプロセス制御
装置（図示せず）から供給されるループ電流から所定の
電源電圧を生成する電源部、１２は所定周波数の励磁電
流をコイル２に出力する励磁部、１３はバッファ、１４
は検出電極４ａ，４ｂから得られた信号起電力を差動増
幅する交流増幅部、１５は交流増幅部１４の出力のうち
流体ノイズなどの低周波成分を減衰させるハイパスフィ
ルタ、１６はハイパスフィルタ１５の出力を所定間隔で
サンプリングするとともにディジタル情報に変換するＡ
／Ｄ変換部、１７はＡ／Ｄ変換部１６の出力から流量を
算出するとともに変換器１０内の各部を制御する制御
部、１８は制御部１７からの流量情報に基づき所定のプ
ロセス制御信号を出力する出力インターフェース部であ
り、１４〜１７により流量検出系が構成されている。
装置（図示せず）から供給されるループ電流から所定の
電源電圧を生成する電源部、１２は所定周波数の励磁電
流をコイル２に出力する励磁部、１３はバッファ、１４
は検出電極４ａ，４ｂから得られた信号起電力を差動増
幅する交流増幅部、１５は交流増幅部１４の出力のうち
流体ノイズなどの低周波成分を減衰させるハイパスフィ
ルタ、１６はハイパスフィルタ１５の出力を所定間隔で
サンプリングするとともにディジタル情報に変換するＡ
／Ｄ変換部、１７はＡ／Ｄ変換部１６の出力から流量を
算出するとともに変換器１０内の各部を制御する制御
部、１８は制御部１７からの流量情報に基づき所定のプ
ロセス制御信号を出力する出力インターフェース部であ
り、１４〜１７により流量検出系が構成されている。
【０００４】Ｒａ，Ｒｂは検出電極４ａ，４ｂに対して
空検出のための微少な電流を供給する抵抗、１９はバッ
ファ１３を介して得られた検出電極４ａ，４ｂの電位と
各検出電極４ａ，４ｂに対して設けられた基準電圧Ｖ
ａ，Ｖｂとを比較するコンパレータ１９ａ，１９ｂを有
し、各検出電極４ａ，４ｂの電位がそれぞれ対応する基
準電圧Ｖａ，Ｖｂを越えた場合に空検出信号を制御部１
７に出力する空検出部である。なお、＋Ｖは接地電位よ
り高い正の電源電圧、−Ｖは接地電位より低い負の電源
電圧であり、また基準電圧Ｖａ，Ｖｂは、それぞれ電源
電圧＋Ｖ，−Ｖと接地電位との間の所定値に設定されて
いる。
空検出のための微少な電流を供給する抵抗、１９はバッ
ファ１３を介して得られた検出電極４ａ，４ｂの電位と
各検出電極４ａ，４ｂに対して設けられた基準電圧Ｖ
ａ，Ｖｂとを比較するコンパレータ１９ａ，１９ｂを有
し、各検出電極４ａ，４ｂの電位がそれぞれ対応する基
準電圧Ｖａ，Ｖｂを越えた場合に空検出信号を制御部１
７に出力する空検出部である。なお、＋Ｖは接地電位よ
り高い正の電源電圧、−Ｖは接地電位より低い負の電源
電圧であり、また基準電圧Ｖａ，Ｖｂは、それぞれ電源
電圧＋Ｖ，−Ｖと接地電位との間の所定値に設定されて
いる。
【０００５】次に、電磁流量計における従来の空検出方
法について説明する。図５は、空検出に関する回路部分
を示す説明図であり、（ａ）は図４に示す電磁流量計の
うち空検出に関する回路部分を示す説明図、（ｂ）は検
出電極４ａ側を示す説明図である。図５において、Ｚ
ａ，Ｚｂは流体により検出電極４ａ，４ｂとコモン電極
５との間にそれぞれ発生する流体抵抗、Ｉａは電源電圧
＋Ｖから抵抗Ｒａ、検出電極４ａ、流体抵抗Ｚａおよび
コモン電極５を介して接地電位に流れる電流、Ｉｂは接
地電位からコモン電極５、流体抵抗Ｒｂ、検出電極４ｂ
および抵抗Ｒｂを介して電源電圧−Ｖに流れる電流であ
る。
法について説明する。図５は、空検出に関する回路部分
を示す説明図であり、（ａ）は図４に示す電磁流量計の
うち空検出に関する回路部分を示す説明図、（ｂ）は検
出電極４ａ側を示す説明図である。図５において、Ｚ
ａ，Ｚｂは流体により検出電極４ａ，４ｂとコモン電極
５との間にそれぞれ発生する流体抵抗、Ｉａは電源電圧
＋Ｖから抵抗Ｒａ、検出電極４ａ、流体抵抗Ｚａおよび
コモン電極５を介して接地電位に流れる電流、Ｉｂは接
地電位からコモン電極５、流体抵抗Ｒｂ、検出電極４ｂ
および抵抗Ｒｂを介して電源電圧−Ｖに流れる電流であ
る。
【０００６】流体が管３内を流れる場合、検出電極４
ａ，４ｂとコモン電極５との間に流体抵抗Ｚａ，Ｚｂ、
例えば水の場合には数ＫΩから十数ＫΩ程度の流体抵抗
を発生させることが知られており、その変化により流体
の有無すなわち空検出を行うことが可能となる。実際に
は、図５（ｂ）に示すように、抵抗Ｒａを介して電源電
圧＋Ｖから流体抵抗Ｚａに対して、常時、微少な電流Ｉ
ａを供給しておき、抵抗Ｒａと流体抵抗Ｚａとの中点電
位すなわち検出電極４ａの電位と基準電圧Ｖａとをコン
パレータ１９ａにより比較することにより、流体抵抗Ｚ
ａの変化に伴う電流Ｉａの変化を検出している。
ａ，４ｂとコモン電極５との間に流体抵抗Ｚａ，Ｚｂ、
例えば水の場合には数ＫΩから十数ＫΩ程度の流体抵抗
を発生させることが知られており、その変化により流体
の有無すなわち空検出を行うことが可能となる。実際に
は、図５（ｂ）に示すように、抵抗Ｒａを介して電源電
圧＋Ｖから流体抵抗Ｚａに対して、常時、微少な電流Ｉ
ａを供給しておき、抵抗Ｒａと流体抵抗Ｚａとの中点電
位すなわち検出電極４ａの電位と基準電圧Ｖａとをコン
パレータ１９ａにより比較することにより、流体抵抗Ｚ
ａの変化に伴う電流Ｉａの変化を検出している。
【０００７】この場合には、流量の減少により流体が検
出電極４ａに接液しなくなって流体抵抗Ｚａが増加しあ
るいは無限大となり、検出電極４ａの電位が基準電圧Ｖ
ａより上昇した場合に、コンパレータ１９ａの出力が反
転し、管３内の流体、特に検出電極４ａとコモン電極５
側の流体が空状態であると検出出力され、直前に検出さ
れた流量の有効無効判断や空検出警報の出力に利用され
る。なお、電源電圧−Ｖが常時供給される検出電極４ｂ
では、前述とは逆に中点電位すなわち検出電極４ｂの電
位が基準電圧Ｖｂより降下した場合に空状態が検出出力
される。
出電極４ａに接液しなくなって流体抵抗Ｚａが増加しあ
るいは無限大となり、検出電極４ａの電位が基準電圧Ｖ
ａより上昇した場合に、コンパレータ１９ａの出力が反
転し、管３内の流体、特に検出電極４ａとコモン電極５
側の流体が空状態であると検出出力され、直前に検出さ
れた流量の有効無効判断や空検出警報の出力に利用され
る。なお、電源電圧−Ｖが常時供給される検出電極４ｂ
では、前述とは逆に中点電位すなわち検出電極４ｂの電
位が基準電圧Ｖｂより降下した場合に空状態が検出出力
される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来の電磁流量計における空検出方法では、検出電極
４ａ，４ｂに対してそれぞれ電源電圧＋Ｖ，−Ｖから、
常時、電流を供給しているため、流体抵抗Ｚａ，Ｚｂを
介して一方向に電荷の移動が発生し、この電荷により検
出電極４ａ，４ｂの材質と流体との関係から、検出電極
４ａ，４ｂと流体との界面で電気化学反応が起こって、
検出電極４ａまたは４ｂの接液表面に絶縁物が付着し、
この絶縁物により流体との接触抵抗が増大するものとな
り、本来の流量を示す信号起電力を検出電極４ａ，４ｂ
により正確に検出することが不可能となるという問題点
があった。
な従来の電磁流量計における空検出方法では、検出電極
４ａ，４ｂに対してそれぞれ電源電圧＋Ｖ，−Ｖから、
常時、電流を供給しているため、流体抵抗Ｚａ，Ｚｂを
介して一方向に電荷の移動が発生し、この電荷により検
出電極４ａ，４ｂの材質と流体との関係から、検出電極
４ａ，４ｂと流体との界面で電気化学反応が起こって、
検出電極４ａまたは４ｂの接液表面に絶縁物が付着し、
この絶縁物により流体との接触抵抗が増大するものとな
り、本来の流量を示す信号起電力を検出電極４ａ，４ｂ
により正確に検出することが不可能となるという問題点
があった。
【０００９】また検出電極４ａ，４ｂとして電気化学反
応が起こりにくい金属、例えば白金などを使用する方法
もあるが、これらの希少金属は高価であり装置としてか
なり高価なものとなってしまうという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、
検出電極における絶縁物生成速度を抑制し、長期間にわ
たって正確な流量を安定して検出することができる電磁
流量計の空検出方法を提供することを目的としている。
応が起こりにくい金属、例えば白金などを使用する方法
もあるが、これらの希少金属は高価であり装置としてか
なり高価なものとなってしまうという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、
検出電極における絶縁物生成速度を抑制し、長期間にわ
たって正確な流量を安定して検出することができる電磁
流量計の空検出方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による電磁流量計の空検出方法は、検
出電極への電流を供給／遮断制御する電流制御手段を設
けて、流量測定時には、電流制御手段により検出電極へ
の電流供給を遮断することにより空検出を停止し、空検
出時には、電流制御手段により電流を供給し、電流が供
給されている期間内における検出電極の電位と基準電圧
との比較結果に基づき被測定流体の空状態を検出するよ
うにしたものである。また、空検出を一定周期で実施す
るようにしたものである。また、信号起電力に基づき算
出された流量の変化を検出する流量変化検出手段とを設
けて、この流量変化検出手段により所定以上の流量変化
が検出された場合に、空検出を実施するようにしたもの
である。
るために、本発明による電磁流量計の空検出方法は、検
出電極への電流を供給／遮断制御する電流制御手段を設
けて、流量測定時には、電流制御手段により検出電極へ
の電流供給を遮断することにより空検出を停止し、空検
出時には、電流制御手段により電流を供給し、電流が供
給されている期間内における検出電極の電位と基準電圧
との比較結果に基づき被測定流体の空状態を検出するよ
うにしたものである。また、空検出を一定周期で実施す
るようにしたものである。また、信号起電力に基づき算
出された流量の変化を検出する流量変化検出手段とを設
けて、この流量変化検出手段により所定以上の流量変化
が検出された場合に、空検出を実施するようにしたもの
である。
【００１１】
【作用】したがって、電流制御手段により、流量測定時
には検出電極へ供給される電流が遮断されるとともに、
空検出時にはこの電流が供給され、電流が供給されてい
る期間内における検出電極の電位と基準電圧とが比較さ
れ、その結果に基づき被測定流体の空状態が検出され
る。また、空検出が一定周期で実施され、検出電極への
電流は間欠的に供給される。また、流量変化検出手段に
より所定以上の流量変化が検出された場合に空検出が実
施され、検出電極への電流は必要に応じて供給される。
には検出電極へ供給される電流が遮断されるとともに、
空検出時にはこの電流が供給され、電流が供給されてい
る期間内における検出電極の電位と基準電圧とが比較さ
れ、その結果に基づき被測定流体の空状態が検出され
る。また、空検出が一定周期で実施され、検出電極への
電流は間欠的に供給される。また、流量変化検出手段に
より所定以上の流量変化が検出された場合に空検出が実
施され、検出電極への電流は必要に応じて供給される。
【００１２】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例である電磁流量計を示すブ
ロック図であり、同図において、前述の説明と同じまた
は同等部分には同一符号を付してある。図１において、
１７はＡ／Ｄ変換部１６の出力から流量を算出するとと
もに、変換器１０内の各部を制御する制御部であり、特
にタイマを有し所定間隔で制御信号を出力するものであ
る。２１は制御部１７からの制御信号に応じて動作する
独立した２つのスイッチＳＷａ，ＳＷｂを有し、空検出
のために検出電極４ａ，４ｂに供給される電流を制御す
る電流制御部である。
る。図１は本発明の一実施例である電磁流量計を示すブ
ロック図であり、同図において、前述の説明と同じまた
は同等部分には同一符号を付してある。図１において、
１７はＡ／Ｄ変換部１６の出力から流量を算出するとと
もに、変換器１０内の各部を制御する制御部であり、特
にタイマを有し所定間隔で制御信号を出力するものであ
る。２１は制御部１７からの制御信号に応じて動作する
独立した２つのスイッチＳＷａ，ＳＷｂを有し、空検出
のために検出電極４ａ，４ｂに供給される電流を制御す
る電流制御部である。
【００１３】次に、本発明の動作を図２を参照して説明
する。図２は、電流制御部２１の動作を示す説明図であ
り、２５は検出電極４ａ，４ｂからの信号起電力に応じ
て制御部１７により算出された流量（％）、２６は制御
部１７から電流制御部２１に対して出力される制御信
号、２７は空検出部１９から出力される空検出信号であ
る。制御部１７は、時間ｔ0 でタイムアップするように
タイマをセットし、そのタイムアップに応じて所定幅を
有するパルス（「Ｈ」レベル）を出力するとともに再び
タイマに時間ｔ0 をセットし、これにより時間ｔ0 を周
期とし所定幅を有するパルス状の制御信号２６を出力す
る。
する。図２は、電流制御部２１の動作を示す説明図であ
り、２５は検出電極４ａ，４ｂからの信号起電力に応じ
て制御部１７により算出された流量（％）、２６は制御
部１７から電流制御部２１に対して出力される制御信
号、２７は空検出部１９から出力される空検出信号であ
る。制御部１７は、時間ｔ0 でタイムアップするように
タイマをセットし、そのタイムアップに応じて所定幅を
有するパルス（「Ｈ」レベル）を出力するとともに再び
タイマに時間ｔ0 をセットし、これにより時間ｔ0 を周
期とし所定幅を有するパルス状の制御信号２６を出力す
る。
【００１４】電流制御部２１は、この制御信号２６が
「Ｈ」レベルの期間だけＳＷａ，ＳＷｂをともに導通状
態とし、電源電圧＋Ｖから抵抗Ｒａを介して検出電極４
ａに電流を供給するとともに、電源電圧−Ｖから抵抗Ｒ
ｂを介して検出電極４ｂに電流（負の電流）を供給す
る。これにより、前述の図５（ａ）に示すように、電圧
電源＋Ｖから抵抗Ｒａ、ＳＷａ、検出電極４ａ、流体抵
抗Ｚａ、コモン電極５を介して接地電位に電流Ｉａが流
れるとともに、接地電位からコモン電極５、流体抵抗Ｚ
ｂ、検出電極４ｂ、ＳＷｂ、抵抗Ｒｂを介して電源電圧
−Ｖに電流Ｉｂが流れる。
「Ｈ」レベルの期間だけＳＷａ，ＳＷｂをともに導通状
態とし、電源電圧＋Ｖから抵抗Ｒａを介して検出電極４
ａに電流を供給するとともに、電源電圧−Ｖから抵抗Ｒ
ｂを介して検出電極４ｂに電流（負の電流）を供給す
る。これにより、前述の図５（ａ）に示すように、電圧
電源＋Ｖから抵抗Ｒａ、ＳＷａ、検出電極４ａ、流体抵
抗Ｚａ、コモン電極５を介して接地電位に電流Ｉａが流
れるとともに、接地電位からコモン電極５、流体抵抗Ｚ
ｂ、検出電極４ｂ、ＳＷｂ、抵抗Ｒｂを介して電源電圧
−Ｖに電流Ｉｂが流れる。
【００１５】したがって、例えば検出電極４ａ側では、
所定周期ｔ0 で流体抵抗Ｚａと抵抗Ｒａとの中点電位す
なわち検出電極４ａの電位が、コンパレータ１９ａによ
り基準電圧Ｖａと比較され、比較の結果、流体抵抗Ｚａ
が増加しあるいは無限大となって検出電極４ａの電位が
基準電圧Ｖａを越えた場合には、空検出信号２７が
「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化し、制御部１７は
制御信号２６として「Ｈ」レベルのパルスを出力してい
る期間、すなわち空検出のための電流が供給されている
期間に空検出信号２７により空状態を検出する。
所定周期ｔ0 で流体抵抗Ｚａと抵抗Ｒａとの中点電位す
なわち検出電極４ａの電位が、コンパレータ１９ａによ
り基準電圧Ｖａと比較され、比較の結果、流体抵抗Ｚａ
が増加しあるいは無限大となって検出電極４ａの電位が
基準電圧Ｖａを越えた場合には、空検出信号２７が
「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化し、制御部１７は
制御信号２６として「Ｈ」レベルのパルスを出力してい
る期間、すなわち空検出のための電流が供給されている
期間に空検出信号２７により空状態を検出する。
【００１６】なお、空検出時の電流供給により検出電極
４ａ，４ｂからの信号起電力が乱れる場合には、制御部
１７からの制御信号によりＡ／Ｄ変換部１６によるサン
プリングを停止したり、あるいは制御部１７の内部にお
ける流量算出を停止するようにしてもよく、流量の誤検
出を回避することができる。また、空検出信号２７が
「Ｌ」レベルの期間は、スイッチＳＷａ，ＳＷｂが非導
通状態に制御されるため、検出電極４ａ，４ｂへの電流
供給が遮断され、制御部１７からの制御信号に基づきＡ
／Ｄ変換部１６によるサンプリングが再開され、あるい
は制御部１７の内部における流量算出が再開され、流量
測定が実施される。
４ａ，４ｂからの信号起電力が乱れる場合には、制御部
１７からの制御信号によりＡ／Ｄ変換部１６によるサン
プリングを停止したり、あるいは制御部１７の内部にお
ける流量算出を停止するようにしてもよく、流量の誤検
出を回避することができる。また、空検出信号２７が
「Ｌ」レベルの期間は、スイッチＳＷａ，ＳＷｂが非導
通状態に制御されるため、検出電極４ａ，４ｂへの電流
供給が遮断され、制御部１７からの制御信号に基づきＡ
／Ｄ変換部１６によるサンプリングが再開され、あるい
は制御部１７の内部における流量算出が再開され、流量
測定が実施される。
【００１７】このようにして、検出電極４ａ，４ｂに供
給される電流を常時供給するのではなく、流量測定時に
は電流制御部２１により電流の供給を停止するようにし
たので、各検出電極４ａ，４ｂの接液表面に付着する絶
縁物の割合が減少し、検出電極４ａ，４ｂにおける絶縁
物生成速度が抑制されるものとなり、より長い期間にわ
たって正確な流量を安定して検出することができる。ま
た周期ｔ0 ごとに空検出を実施して、所定期間だけ電流
制御部２１により電流供給するようにしたので、検出電
極４ａ，４ｂにおける絶縁物生成速度が抑制されるもの
となり、より長い期間にわたって正確な流量を安定して
検出することができるとともに、定期的に空状態が自動
検出され被測定流体の空状態発生を直ちに検出すること
が可能となる。
給される電流を常時供給するのではなく、流量測定時に
は電流制御部２１により電流の供給を停止するようにし
たので、各検出電極４ａ，４ｂの接液表面に付着する絶
縁物の割合が減少し、検出電極４ａ，４ｂにおける絶縁
物生成速度が抑制されるものとなり、より長い期間にわ
たって正確な流量を安定して検出することができる。ま
た周期ｔ0 ごとに空検出を実施して、所定期間だけ電流
制御部２１により電流供給するようにしたので、検出電
極４ａ，４ｂにおける絶縁物生成速度が抑制されるもの
となり、より長い期間にわたって正確な流量を安定して
検出することができるとともに、定期的に空状態が自動
検出され被測定流体の空状態発生を直ちに検出すること
が可能となる。
【００１８】次に、本発明の第２の実施例について、図
３を参照して説明する。図３は、電流制御部２１の動作
を示す説明図であり、（ａ）は流量の変化率に応じて空
検出を実施するもの、（ｂ）は流量の急激な変化に応じ
て空検出を実施するものを示している。図３（ａ）にお
いて、３１は検出電極４ａ，４ｂからの信号起電力に応
じて制御部１７により算出された流量、３２は所定の単
位時間ｔ1 内における流量の変化量すなわち変化率に応
じて制御部１７から電流制御部２１に対して出力される
制御信号、３３は空検出部１９から出力される空検出信
号である。
３を参照して説明する。図３は、電流制御部２１の動作
を示す説明図であり、（ａ）は流量の変化率に応じて空
検出を実施するもの、（ｂ）は流量の急激な変化に応じ
て空検出を実施するものを示している。図３（ａ）にお
いて、３１は検出電極４ａ，４ｂからの信号起電力に応
じて制御部１７により算出された流量、３２は所定の単
位時間ｔ1 内における流量の変化量すなわち変化率に応
じて制御部１７から電流制御部２１に対して出力される
制御信号、３３は空検出部１９から出力される空検出信
号である。
【００１９】この場合、制御部１７（流量変化検出手
段）は所定の単位時間ｔ1 ごとに流量を比較しており、
この差Ｑ1 が所定量より大きく変化した場合に、パルス
状の制御信号３２を出力し、これに応じて電流制御部２
１のスイッチＳＷａ，ＳＷｂが導通し、前述と同様に流
体の空状態に応じて空検出部１９から空検出信号３３が
出力される。なお、単位時間ｔ1 の間隔で算出された２
つの流量の差Ｑ1 から流量の変化率を算出し、この変化
率が所定値以上となった場合には空検出が必要であると
判断しても同様である。また単位時間ｔ1 内の最大流量
と最小流量との差をＱ1 として空検出要否を判断するこ
とにより、単位時間ｔ1 と流量変化とのズレが補正さ
れ、より正確な空検出要否判断を実施することが可能と
なる。
段）は所定の単位時間ｔ1 ごとに流量を比較しており、
この差Ｑ1 が所定量より大きく変化した場合に、パルス
状の制御信号３２を出力し、これに応じて電流制御部２
１のスイッチＳＷａ，ＳＷｂが導通し、前述と同様に流
体の空状態に応じて空検出部１９から空検出信号３３が
出力される。なお、単位時間ｔ1 の間隔で算出された２
つの流量の差Ｑ1 から流量の変化率を算出し、この変化
率が所定値以上となった場合には空検出が必要であると
判断しても同様である。また単位時間ｔ1 内の最大流量
と最小流量との差をＱ1 として空検出要否を判断するこ
とにより、単位時間ｔ1 と流量変化とのズレが補正さ
れ、より正確な空検出要否判断を実施することが可能と
なる。
【００２０】また図３（ｂ）において、３５は検出電極
４ａ，４ｂからの信号起電力に応じて制御部１７により
算出された流量、３６は直前に算出された流量と新たに
算出された流量との差に応じて制御部１７から電流制御
部２１に対して出力される制御信号、３７は空検出部１
９から出力される空検出信号である。一般にこの種の電
磁流量計では、検出電極４ａ，４ｂから検出された信号
起電力を制御部１７からの制御信号に基づいてＡ／Ｄ変
換部１６により所定間隔（黒点位置）でサンプリング
し、この情報により流量を算出するものとなっており、
この場合、制御部１７は直前に算出された流量を記憶し
ておき、新たに流量が算出されるごとにこの流量と直前
の流量とを比較し、その差Ｑ2 が所定値以上である場合
には、パルス状の制御信号３６を出力し、これに応じて
電流制御部２１のスイッチＳＷａ，ＳＷｂが導通し、前
述と同様に流体の空状態に応じて空検出部１９から空検
出信号３３が出力される。
４ａ，４ｂからの信号起電力に応じて制御部１７により
算出された流量、３６は直前に算出された流量と新たに
算出された流量との差に応じて制御部１７から電流制御
部２１に対して出力される制御信号、３７は空検出部１
９から出力される空検出信号である。一般にこの種の電
磁流量計では、検出電極４ａ，４ｂから検出された信号
起電力を制御部１７からの制御信号に基づいてＡ／Ｄ変
換部１６により所定間隔（黒点位置）でサンプリング
し、この情報により流量を算出するものとなっており、
この場合、制御部１７は直前に算出された流量を記憶し
ておき、新たに流量が算出されるごとにこの流量と直前
の流量とを比較し、その差Ｑ2 が所定値以上である場合
には、パルス状の制御信号３６を出力し、これに応じて
電流制御部２１のスイッチＳＷａ，ＳＷｂが導通し、前
述と同様に流体の空状態に応じて空検出部１９から空検
出信号３３が出力される。
【００２１】これら（図３）は、検出電極４ａ，４ｂが
管３内の流体に接液しなくなった場合、あるいは接液が
不安定な場合には、検出される流量値が大きく変化する
傾向があり、このように流量の変化を検出して流体の空
状態が予想される場合にのみ空検出のための電流を検出
電極４ａ，４ｂに供給するようにしたものであり、これ
により、流量変化のほとんどない場合には、各検出電極
４ａ，４ｂの接液表面に付着する絶縁物の割合がさらに
減少し、検出電極４ａ，４ｂにおける絶縁物生成速度が
抑制されるものとなり、より長い期間にわたって正確な
流量を安定して検出することができるとともに、空状態
が予想される場合には直ちに空検出が実施され、空検出
の遅れによる悪影響を回避することができ、より効率の
よい空検出を実施することが可能となる。
管３内の流体に接液しなくなった場合、あるいは接液が
不安定な場合には、検出される流量値が大きく変化する
傾向があり、このように流量の変化を検出して流体の空
状態が予想される場合にのみ空検出のための電流を検出
電極４ａ，４ｂに供給するようにしたものであり、これ
により、流量変化のほとんどない場合には、各検出電極
４ａ，４ｂの接液表面に付着する絶縁物の割合がさらに
減少し、検出電極４ａ，４ｂにおける絶縁物生成速度が
抑制されるものとなり、より長い期間にわたって正確な
流量を安定して検出することができるとともに、空状態
が予想される場合には直ちに空検出が実施され、空検出
の遅れによる悪影響を回避することができ、より効率の
よい空検出を実施することが可能となる。
【００２２】なお、図３では、制御部１７から流量の変
化に応じてそれぞれ１つのパルスからなる制御信号３
２，３６を出力するようにした場合について説明した
が、この場合、制御信号３２，３６として複数のパルス
を出力してもよいし、また流量変化が安定した後も制御
信号３２，３６として所定間隔で所定数のパルスを出力
するようにしてもよく、これによりさらに安定した空検
出を実施することが可能となる。また、以上の説明にお
いて、流量変化を検出する手段を制御部１７により構成
した場合について説明したが、これを別途設けてもよ
く、これにより制御部１７の処理を軽減することが可能
となる。
化に応じてそれぞれ１つのパルスからなる制御信号３
２，３６を出力するようにした場合について説明した
が、この場合、制御信号３２，３６として複数のパルス
を出力してもよいし、また流量変化が安定した後も制御
信号３２，３６として所定間隔で所定数のパルスを出力
するようにしてもよく、これによりさらに安定した空検
出を実施することが可能となる。また、以上の説明にお
いて、流量変化を検出する手段を制御部１７により構成
した場合について説明したが、これを別途設けてもよ
く、これにより制御部１７の処理を軽減することが可能
となる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、検出電
極への電流を供給／遮断制御する電流制御手段を設け
て、流量測定時には検出電極への電流供給を遮断するこ
とにより空検出を停止し、空検出時には電流を供給して
被測定流体の空状態を検出するようにしたので、検出電
極の接液表面に付着する絶縁物の割合が減少して絶縁物
生成速度が抑制されるものとなり、より長い期間にわた
って正確な流量を安定して検出することができる。ま
た、空検出を一定周期ごとに実施するようにしたので、
検出電極における絶縁物生成速度が抑制されるものとな
り、より長い期間にわたって正確な流量を安定して検出
することができるとともに、定期的に空状態が自動検出
され被測定流体の空状態発生を直ちに検出することが可
能となる。
極への電流を供給／遮断制御する電流制御手段を設け
て、流量測定時には検出電極への電流供給を遮断するこ
とにより空検出を停止し、空検出時には電流を供給して
被測定流体の空状態を検出するようにしたので、検出電
極の接液表面に付着する絶縁物の割合が減少して絶縁物
生成速度が抑制されるものとなり、より長い期間にわた
って正確な流量を安定して検出することができる。ま
た、空検出を一定周期ごとに実施するようにしたので、
検出電極における絶縁物生成速度が抑制されるものとな
り、より長い期間にわたって正確な流量を安定して検出
することができるとともに、定期的に空状態が自動検出
され被測定流体の空状態発生を直ちに検出することが可
能となる。
【００２４】また、信号起電力に基づき算出された流量
の変化を検出する流量変化検出手段とを設けて、この流
量変化検出手段により所定以上の流量変化が検出された
場合に、空検出を実施するようにしたので、流量変化の
ほとんどない場合には、各検出電極の接液表面に付着す
る絶縁物の割合がさらに減少して絶縁物生成速度が抑制
されるものとなり、より長い期間にわたって正確な流量
を安定して検出することができるとともに、空状態が予
想される場合には直ちに空検出が実施され、空検出の遅
れによる悪影響を回避することができ、より効率のよい
空検出を実施することが可能となる。
の変化を検出する流量変化検出手段とを設けて、この流
量変化検出手段により所定以上の流量変化が検出された
場合に、空検出を実施するようにしたので、流量変化の
ほとんどない場合には、各検出電極の接液表面に付着す
る絶縁物の割合がさらに減少して絶縁物生成速度が抑制
されるものとなり、より長い期間にわたって正確な流量
を安定して検出することができるとともに、空状態が予
想される場合には直ちに空検出が実施され、空検出の遅
れによる悪影響を回避することができ、より効率のよい
空検出を実施することが可能となる。
【図１】 本発明の一実施例による電磁流量計のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 電流制御部の動作を示す説明図である。
【図３】 本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図４】 従来の電磁流量計のブロック図である。
【図５】 従来の空検出に関する回路部分を示す説明図
である。
である。
１…検出器、２…コイル、３…管、４ａ，４ｂ…検出電
極、５…コモン電極、１０…変換器、１１…電源部、１
２…励磁部、１３…バッファ、１４…交流増幅部、１５
…ハイパスフィルタ、１６…Ａ／Ｄ変換部、１７…制御
部（流量変化検出手段）、１８…出力インターフェース
部、１９…空検出部、１９ａ，１９ｂ…コンパレータ、
Ｖａ，Ｖｂ…基準電圧、２１…電流制御部（電流制御手
段）、Ｒａ，Ｒｂ…抵抗。
極、５…コモン電極、１０…変換器、１１…電源部、１
２…励磁部、１３…バッファ、１４…交流増幅部、１５
…ハイパスフィルタ、１６…Ａ／Ｄ変換部、１７…制御
部（流量変化検出手段）、１８…出力インターフェース
部、１９…空検出部、１９ａ，１９ｂ…コンパレータ、
Ｖａ，Ｖｂ…基準電圧、２１…電流制御部（電流制御手
段）、Ｒａ，Ｒｂ…抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−4195（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174513（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−241855（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/60 G01F 1/58
Claims (3)
- 【請求項１】 流量に応じた信号起電力を検出する検出
電極に対して所定の電流を供給するとともに、前記検出
電極の電位と基準電圧とを比較し、この比較結果に応じ
て被測定流体の空状態を検出する電磁流量計の空検出方
法において、 前記検出電極への電流を供給／遮断制御する電流制御手
段を設けて、 流量測定時には、前記電流制御手段により前記検出電極
への電流供給を遮断することにより空検出を停止し、 空検出時には、前記電流制御手段により前記電流を供給
し、前記電流が供給されている期間内における前記検出
電極の電位と前記基準電圧との比較結果に基づき被測定
流体の空状態を検出するようにしたことを特徴とする電
磁流量計の空検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の電磁流量計の空検出方法
において、 前記空検出を一定周期で実施するようにしたことを特徴
とする電磁流量計の空検出方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の電磁流量計の空検出方法
において、 前記信号起電力に基づき算出された流量の変化を検出す
る流量変化検出手段とを設けて、 この流量変化検出手段により所定以上の流量変化が検出
された場合に、前記空検出を実施するようにしたことを
特徴とする電磁流量計の空検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154662A JP3018308B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | 電磁流量計の空検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154662A JP3018308B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | 電磁流量計の空検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821756A JPH0821756A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3018308B2 true JP3018308B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=15589154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154662A Expired - Fee Related JP3018308B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | 電磁流量計の空検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018308B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181918A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Azbil Corp | 電磁流量計の信号増幅回路 |
| JP2014181919A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Azbil Corp | 電磁流量計 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9784603B2 (en) * | 2016-02-17 | 2017-10-10 | Invensys Systems, Inc. | Electromagnetic flowmeter empty pipe detection system |
-
1994
- 1994-07-06 JP JP6154662A patent/JP3018308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181918A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Azbil Corp | 電磁流量計の信号増幅回路 |
| JP2014181919A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Azbil Corp | 電磁流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0821756A (ja) | 1996-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |