JPH0125404B2 - - Google Patents
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- JPH0125404B2 JPH0125404B2 JP56052796A JP5279681A JPH0125404B2 JP H0125404 B2 JPH0125404 B2 JP H0125404B2 JP 56052796 A JP56052796 A JP 56052796A JP 5279681 A JP5279681 A JP 5279681A JP H0125404 B2 JPH0125404 B2 JP H0125404B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- waveform
- integrator
- circuit
- electromagnetic flowmeter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- 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
- G01F1/58—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 by electromagnetic flowmeters
- G01F1/60—Circuits therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、矩形波励磁方式の電磁流量計に関
し、特にレンジ切換手段を有する電磁流量計の改
良に関する。
し、特にレンジ切換手段を有する電磁流量計の改
良に関する。
従来のこの種電磁流量計の一例を第１図に示
す。第１図において、発信器１の励磁コイル２に
は定電流源５からスイツチ７を介して励磁電流ｉ
が与えられる。スイツチ７は制御回路６からの第
２図イに示す如き駆動パルスP1でオンオフされ
るので、励磁電流ｉは励磁コイル２のインダクタ
ンスと抵抗による時定数で立上り部分に遅れを持
つた第２図ロに示す如き波形となる。発信器１の
電極４，４′間には励磁電流ｉおよびパイプ３を
流れる流体Ｆに応じた流量信号が発生し、この流
量信号がバツフア増幅器８を介して第２図ハに示
す如き流量信号eSとなる。信号電圧eSには、励磁
電流の切換時に電極リード間の閉ループで生ずる
90゜ノイズにより励磁電流を微分した波形が発生
する。この微分波形は定常領域に入れば当然零と
なり90゜ノイズは消去される。信号電圧eSはレン
ジ切換回路９を介して、その定常値e1が制御回路
６からの第２図ニに示すようなサンプリングパル
スP2によつて、サンプルホールド回路１０にホ
ールドされる。その結果サンプルホールド回路１
０の出力には、流量Ｆに比例した出力電圧eOが得
られる。そしてレンジ切換回路９は、測定レンジ
に応じてゲインを切換えて信号電圧eSの正規化を
行い、測定レンジが変わつても出力電圧eOを例え
ばDC1〜5Vにするためのもので、演算増幅器
OP1の帰還回路に複数個の抵抗R1〜Rnをそれぞ
れ選択スイツチS1〜Snを介して接続し、例えば
測定レンジが０〜0.3ｍ／ＳのときはスイツチS1
を、０〜１ｍ／ＳのときはS2を、０〜10ｍ／Ｓの
ときはSnを選択する設定パルスP3を制御回路６
から発生させ、ゲインを調整できるように構成さ
れている。このように従来のレンジ切換回路８は
複数個の抵抗と複数個のスイツチを必要としてい
るため、測定レンジが多くなると構成が複雑にな
る欠点があつた。
す。第１図において、発信器１の励磁コイル２に
は定電流源５からスイツチ７を介して励磁電流ｉ
が与えられる。スイツチ７は制御回路６からの第
２図イに示す如き駆動パルスP1でオンオフされ
るので、励磁電流ｉは励磁コイル２のインダクタ
ンスと抵抗による時定数で立上り部分に遅れを持
つた第２図ロに示す如き波形となる。発信器１の
電極４，４′間には励磁電流ｉおよびパイプ３を
流れる流体Ｆに応じた流量信号が発生し、この流
量信号がバツフア増幅器８を介して第２図ハに示
す如き流量信号eSとなる。信号電圧eSには、励磁
電流の切換時に電極リード間の閉ループで生ずる
90゜ノイズにより励磁電流を微分した波形が発生
する。この微分波形は定常領域に入れば当然零と
なり90゜ノイズは消去される。信号電圧eSはレン
ジ切換回路９を介して、その定常値e1が制御回路
６からの第２図ニに示すようなサンプリングパル
スP2によつて、サンプルホールド回路１０にホ
ールドされる。その結果サンプルホールド回路１
０の出力には、流量Ｆに比例した出力電圧eOが得
られる。そしてレンジ切換回路９は、測定レンジ
に応じてゲインを切換えて信号電圧eSの正規化を
行い、測定レンジが変わつても出力電圧eOを例え
ばDC1〜5Vにするためのもので、演算増幅器
OP1の帰還回路に複数個の抵抗R1〜Rnをそれぞ
れ選択スイツチS1〜Snを介して接続し、例えば
測定レンジが０〜0.3ｍ／ＳのときはスイツチS1
を、０〜１ｍ／ＳのときはS2を、０〜10ｍ／Ｓの
ときはSnを選択する設定パルスP3を制御回路６
から発生させ、ゲインを調整できるように構成さ
れている。このように従来のレンジ切換回路８は
複数個の抵抗と複数個のスイツチを必要としてい
るため、測定レンジが多くなると構成が複雑にな
る欠点があつた。
本発明は、レンジ切換回路を積分器で構成し、
その積分時間を測定レンジに応じて制御できるよ
うにして、上述の如き欠点のない電磁流量計を実
現したものである。
その積分時間を測定レンジに応じて制御できるよ
うにして、上述の如き欠点のない電磁流量計を実
現したものである。
第３図は本発明電磁流量計の一実施例を示す接
続図である。第３図において第１図の従来例と異
るところは、レンジ切換回路９の構成である。す
なわちレンジ切換回路９は、演算増幅器OP2とそ
の帰還回路にコンデンサＣを有する積分器ICと、
バツフア増幅器８と積分器ICとの間に設けられ
たスイツチSSと、コンデンサＣと並列に接続さ
れたリセツトスイツチRSとを具えており、スイ
ツチSSは制御回路６からのオン時間ｔが可変の
設定パルスP4で駆動され、リセツトスイツチRS
は制御回路６からのリセツトパルスP5で駆動さ
れる。
続図である。第３図において第１図の従来例と異
るところは、レンジ切換回路９の構成である。す
なわちレンジ切換回路９は、演算増幅器OP2とそ
の帰還回路にコンデンサＣを有する積分器ICと、
バツフア増幅器８と積分器ICとの間に設けられ
たスイツチSSと、コンデンサＣと並列に接続さ
れたリセツトスイツチRSとを具えており、スイ
ツチSSは制御回路６からのオン時間ｔが可変の
設定パルスP4で駆動され、リセツトスイツチRS
は制御回路６からのリセツトパルスP5で駆動さ
れる。
このように構成した本発明電磁流量計の動作を
第４図の波形図を参照して以下に説明する。第４
図において、イは駆動パルスP1の波形、ロは励
磁電流ｉの波形、ハは信号電圧eSの波形、ニはリ
セツトパルスP5の波形、ホは設定パルスP4の波
形、ヘは積分器ICの出力波形、トはサンプリン
グパルスP2の波形である。まず制御回路６は駆
動パルスP1を発生し励磁電流ｉを流すとともに、
リセツトパルスP5を発生し積分器ICをリセツト
する。駆動パルスP1が発生してから一定時間経
過し励磁電流ｉが定常値になつたとき設定パルス
P4が発生し、積分器ICは信号電圧eSの定常値e1の
積分を開始する。積分器ICは設定パルスP4で決
められた時間ｔの間だけ積分を行う。したがつて
積分器ICの出力e2は、 e2＝−e1／RCｔ となり、設定時間ｔを設定することによつてe2の
値を決めることができ、e1の正規化を行える。即
ち測定レンジが０〜0.3ｍ／Ｓと小さい場合には
ｔを長く、０〜10ｍ／Ｓと大きい場合にはｔを短
かく設定すればよい、正規化された積分器ICの
出力E2はサンプリングパルスP2によつてサンプ
ルホールド回路１０にホールドされ出力電圧eOと
して取り出される。このようにレンジ切換回路９
を積分器ICで構成し、その時間を測定レンジに
応じて制御するようにしているので、測定レンジ
の数が多くなつても構成が複雑になることがな
い。
第４図の波形図を参照して以下に説明する。第４
図において、イは駆動パルスP1の波形、ロは励
磁電流ｉの波形、ハは信号電圧eSの波形、ニはリ
セツトパルスP5の波形、ホは設定パルスP4の波
形、ヘは積分器ICの出力波形、トはサンプリン
グパルスP2の波形である。まず制御回路６は駆
動パルスP1を発生し励磁電流ｉを流すとともに、
リセツトパルスP5を発生し積分器ICをリセツト
する。駆動パルスP1が発生してから一定時間経
過し励磁電流ｉが定常値になつたとき設定パルス
P4が発生し、積分器ICは信号電圧eSの定常値e1の
積分を開始する。積分器ICは設定パルスP4で決
められた時間ｔの間だけ積分を行う。したがつて
積分器ICの出力e2は、 e2＝−e1／RCｔ となり、設定時間ｔを設定することによつてe2の
値を決めることができ、e1の正規化を行える。即
ち測定レンジが０〜0.3ｍ／Ｓと小さい場合には
ｔを長く、０〜10ｍ／Ｓと大きい場合にはｔを短
かく設定すればよい、正規化された積分器ICの
出力E2はサンプリングパルスP2によつてサンプ
ルホールド回路１０にホールドされ出力電圧eOと
して取り出される。このようにレンジ切換回路９
を積分器ICで構成し、その時間を測定レンジに
応じて制御するようにしているので、測定レンジ
の数が多くなつても構成が複雑になることがな
い。
第５図は本発明電磁流量計の他の実施例を示す
接続図で、駆動パルスP1によつてスイツチ７を
駆動し、励磁電流ｉを正、逆方向に交互に切換
え、励磁電流ｉが正方向のときの信号電圧ESの定
常値e1を設定パルスP4で決まる時間ｔだけ積分器
ICで積分し、その出力e2をサンプリングパルスP2
でサンプルホールド回路１０にホールドさせ、ｉ
が逆方向のときのeSの定常値e1′をP4で決まる時
間ｔだけICで積分し、その出力e2′をサンプリン
グパルスP2′でサンプルホールド回路１０′にホー
ルドさせ、両サンプルホールド回路１０，１０′
の出力の差を差動増幅器１１で検出するようにし
たものである。その結果発信器１の電極４，４′
間に生ずる電気化学的不平衡電圧e3の影響を有効
に除去でき、また駆動パルスP1の周期を商用電
源周期Ｔの偶数倍2NTに選べば、商用電源周波
数のノイズの影響をe2，e2′が同様に受けるよう
になり、e2，e2′の差を検出しているのでその影
響を除去できる。これらの関係を示したのが第６
図の波形図で、イはP1、ロはｉ、ハはeS、ニは
P5、ホはP4、ヘは積分器ICの出力、トはP2、チ
はP2′の波形である。なお第５図において、励磁
回路を励磁電流ｉの正方向または逆方向のいずれ
か一方例えば逆方向が零になるように構成して
も、零のときのeSの定常値を積分してサンプルホ
ールド回路１０′でホールドし、サンプルホール
ド回路１０の出力との差を検出するようにすれ
ば、電気化学的不平衡電圧e3や商用電源周波数ノ
イズの影響を有効に除去できる。また第７図に示
すように制御回路６から励磁電流ｉが反転してか
ら設定パルスP4がオフになるまでの間オンとな
るパルスP6を発生させ、このパルスP6でスイツ
チ１２を駆動し、積分器ICがeSの定常値の積分を
終つた後は励磁電流ｉがオフになるようにすれ
ば、消費電力を軽減できる。さらに第８図に示す
ように出力電圧eOをＡ／Ｄ変換器１３でデイジタ
ル信号に変換して、マイクロプロセツサ１４に与
えて各種の信号処理を行なう場合には、マイクロ
プロセツサ１４に制御回路６の機能を持たせて、
P1，P2，P2′，P4，P5，P6等のパルスを発生させ
るようにしてもよい。
接続図で、駆動パルスP1によつてスイツチ７を
駆動し、励磁電流ｉを正、逆方向に交互に切換
え、励磁電流ｉが正方向のときの信号電圧ESの定
常値e1を設定パルスP4で決まる時間ｔだけ積分器
ICで積分し、その出力e2をサンプリングパルスP2
でサンプルホールド回路１０にホールドさせ、ｉ
が逆方向のときのeSの定常値e1′をP4で決まる時
間ｔだけICで積分し、その出力e2′をサンプリン
グパルスP2′でサンプルホールド回路１０′にホー
ルドさせ、両サンプルホールド回路１０，１０′
の出力の差を差動増幅器１１で検出するようにし
たものである。その結果発信器１の電極４，４′
間に生ずる電気化学的不平衡電圧e3の影響を有効
に除去でき、また駆動パルスP1の周期を商用電
源周期Ｔの偶数倍2NTに選べば、商用電源周波
数のノイズの影響をe2，e2′が同様に受けるよう
になり、e2，e2′の差を検出しているのでその影
響を除去できる。これらの関係を示したのが第６
図の波形図で、イはP1、ロはｉ、ハはeS、ニは
P5、ホはP4、ヘは積分器ICの出力、トはP2、チ
はP2′の波形である。なお第５図において、励磁
回路を励磁電流ｉの正方向または逆方向のいずれ
か一方例えば逆方向が零になるように構成して
も、零のときのeSの定常値を積分してサンプルホ
ールド回路１０′でホールドし、サンプルホール
ド回路１０の出力との差を検出するようにすれ
ば、電気化学的不平衡電圧e3や商用電源周波数ノ
イズの影響を有効に除去できる。また第７図に示
すように制御回路６から励磁電流ｉが反転してか
ら設定パルスP4がオフになるまでの間オンとな
るパルスP6を発生させ、このパルスP6でスイツ
チ１２を駆動し、積分器ICがeSの定常値の積分を
終つた後は励磁電流ｉがオフになるようにすれ
ば、消費電力を軽減できる。さらに第８図に示す
ように出力電圧eOをＡ／Ｄ変換器１３でデイジタ
ル信号に変換して、マイクロプロセツサ１４に与
えて各種の信号処理を行なう場合には、マイクロ
プロセツサ１４に制御回路６の機能を持たせて、
P1，P2，P2′，P4，P5，P6等のパルスを発生させ
るようにしてもよい。
以上説明したように本発明においては、レンジ
切換回路を積分器で構成し、その積分時間を測定
レンジに応じて制御するようにしているので、測
定レンジが多い場合でも構成が複雑になることの
ない電磁流量計が得られる。
切換回路を積分器で構成し、その積分時間を測定
レンジに応じて制御するようにしているので、測
定レンジが多い場合でも構成が複雑になることの
ない電磁流量計が得られる。
第１図は従来の電磁流量計の一例を示す接続
図、第２図はその動作説明のための波形図、第３
図は本発明電磁流量計の一実施例を示す接続図、
第４図はその動作説明のための波形図、第５図は
本発明電磁流量計の他の実施例の接続図、第６図
はその動作説明のための波形図、第７図および第
８図は本発明電磁流量計のさらに他の実施例の波
形図である。 １…発信器、２…励磁コイル、３…パイプ、
４，４′…電極、５…定電流源、６…制御回路、
７…スイツチ、８…バツフア増幅器、９…レンジ
切換回路、１０，１０′…サンプルホールド回路、
１１…差動増幅器、IC…積分器、SS，RS…スイ
ツチ。
図、第２図はその動作説明のための波形図、第３
図は本発明電磁流量計の一実施例を示す接続図、
第４図はその動作説明のための波形図、第５図は
本発明電磁流量計の他の実施例の接続図、第６図
はその動作説明のための波形図、第７図および第
８図は本発明電磁流量計のさらに他の実施例の波
形図である。 １…発信器、２…励磁コイル、３…パイプ、
４，４′…電極、５…定電流源、６…制御回路、
７…スイツチ、８…バツフア増幅器、９…レンジ
切換回路、１０，１０′…サンプルホールド回路、
１１…差動増幅器、IC…積分器、SS，RS…スイ
ツチ。
Claims (1)
- １ 発信器を矩形波で励磁する方式の電磁流量計
において、発信器よりの流量信号の定常値を積分
する積分器を設け、その積分時間を制御してレン
ジ切換えを行うことを特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56052796A JPS57166514A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Electromagnetic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56052796A JPS57166514A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Electromagnetic flowmeter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57166514A JPS57166514A (en) | 1982-10-14 |
| JPH0125404B2 true JPH0125404B2 (ja) | 1989-05-17 |
Family
ID=12924793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56052796A Granted JPS57166514A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Electromagnetic flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57166514A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2707212A1 (de) * | 1977-02-19 | 1978-08-24 | Eckardt Ag | Magnetisch-induktiver durchflussmesser |
| JPS5489658A (en) * | 1977-10-05 | 1979-07-16 | Flowtec Ag | Method and device for measuring flow rate by induction |
-
1981
- 1981-04-08 JP JP56052796A patent/JPS57166514A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2707212A1 (de) * | 1977-02-19 | 1978-08-24 | Eckardt Ag | Magnetisch-induktiver durchflussmesser |
| JPS5489658A (en) * | 1977-10-05 | 1979-07-16 | Flowtec Ag | Method and device for measuring flow rate by induction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57166514A (en) | 1982-10-14 |
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