JPH0219693Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、検出器の高信頼性を確保すると共
に、励磁用直流電源を励磁コイルに接続する際に
生じる極性逆配線を的確に検知し得るよう構成し
た電磁流量計に関する。

従来から知られている低周波励磁電磁流量計の
励磁回路を第１図に示す。ここで、１は検出器、
２は励磁コイル、３は消磁期間中に励磁電流を転
流させるためのフライホイールダイオード、４は
全波整流器、５は電流検出用変成器、６は変換器
７内のスイツチング手段、８は商用電源、９Ａお
よび９Ｂは流量検出用電極、１０は被測定流体の
流れるパイプである。

この回路において、スイチング手段６は商用電
源８の周波数より低い一定の周波数でオンオフさ
れる。スイツチング手段６が閉成されている期間
に印加される交流電圧は全波整流器４で全波整流
され、励磁コイル２に供給される。従つて、励磁
コイル２に流れる励磁電流の方向は全波整流器４
の結線によつて定まり、検出器１と変換器７との
間の接続如何では変らない。

しかも、このような回路構成では、被測定流体
の温度あるいは設置環境によつて検出器自体が高
温にさらされやすいので、半導体素子である全波
整流器４およびフライホイールダイオード３を内
蔵する検出器１の信頼性を確保することが困難で
ある。他方、変換器の内部において直流電圧を発
生し、これを別個のスイツチング手段（図示せ
ず）によりスイツチングして矩形電圧波を発生
し、これを検出器内に設けてある励磁コイルに印
加するという構成の電磁流量計では、上述のよう
な問題は起らない。しかし、このような構成で
は、変換器に設けてある励磁用出力端子と検出器
に設けてある励磁コイル用端子との接続を間違え
ると、発生磁界の方向が逆となる。その結果、パ
イプ１０を流れる被測定流体の方向が正しいにも
かかわらず、反対極性の起電力が発生するという
不都合が生ずる。

本考案の目的は、上述の点に鑑みて、検出器の
高信頼性を確保しつつ、励磁用直流電源と励磁コ
イルとの間の逆配線を簡単に検知し得るようにし
た電磁流量計を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本考案では所定
のタイミングで直流励磁電流を供給する直流化電
源を内蔵した変換器と、励磁電流を導入して測定
管内に磁界を生じさせる励磁コイルを備えた検出
器とから成る電磁流量計において、励磁コイルと
電磁結合した検出コイルを変換器内に配設し、検
出コイルからの誘起電圧を導入して矩形波出力電
圧を発生するコンパレータと、コンパレータから
の出力電圧がタイミングに同期して所定のレベル
を有するときにのみ一致信号を送出する論理積検
出回路と、一致信号に応答して予定の表示をなす
表示器とを変換器内に備え、励磁コイルの極性接
続誤りを表示するようにする。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第２図は、本考案を適用した電磁流量計の全体
を示す回路図、第３図は第２図に示す励磁回路２
４の詳細回路図である。

第２図において、９および１０は第１図と同
様、それぞれ検出用電極およびパイプを表わす。
また２０は検出器全体、２６は変換器全体を示
す。３２は励磁コイル２２と一体に巻回した検出
コイルである。３３Ａおよび３４Ａは、このコイ
ル３２の接続端子である。１５Ａおよび１６Ａは
励磁コイル２２への接続端子であり、１５Ｂおよ
び１６Ｂは励磁回路２４の出力端子である。

３５は極性判別回路であり、変換器２６に内蔵
される。３３Ｂおよび３４Ｂは、検出コイル３２
との接続端子である。そして、抵抗３７の一端を
端子３３Ｂに接続し、他端をコンパレータ３８の
負側入力端子に接続する。また、抵抗３９の一端
をコンパレータ３８の正側入力端子に接続し、他
端をコンパレータ３８の出力端子に接続する。さ
らに、抵抗４０の一端をコンパレータ３８の正側
入力端子に接続し、他端を端子３４Ｂから導出し
た共通線４１に接続する。抵抗４２の一端をコン
パレータ３８の出力端子に接続し、他端をダイオ
ード４３のアノードおよびトランジスタ４４のベ
ースに接続する。トランジスタ４４のエミツタを
共通線４１に接続し、コレクタを発光ダイオード
４５のカソードに接続する。また発光ダイオード
４５のアノードを、抵抗４６を介して、スイツチ
ング手段４７の一方の端子に接続する。直流電源
４８の正側をこのスイツチング手段４７の他端に
接続し、負側を共通線４１に接続する。このスイ
ツチング手段４７は、励磁回路２４内のタイミン
グ信号発生源１８から送出される励磁パルス信号
１３Ｓによつて開閉される。

第３図に示す励磁回路２４において、５０は差
動増幅器であり、タイミング信号発生源１８（第
２図参照）からの励磁パルス信号１３Ｓに応答し
て、励磁電流の断続を行う。すなわち、励磁パル
ス信号１３Ｓが差動増幅器５０の非反転入力端子
に供給され、トランジスタ５２が導通する。この
結果、トランジスタ５４は導通し、直流電源Ｅか
ら励磁コイル２２に励磁電流Ｉが供給される。こ
の励磁電流Ｉは、励磁コイル２２内における逆起
電力の減少とともに次第に増加する。従つて、抵
抗５６における電圧降下も次第に大きくなり、差
動増幅器５０における反転入力端子の電位も次第
に上昇する。そして、非反転入力端子の電位と等
しくなつたときに、トランジスタ５２のベース電
流は一定になる。この結果、トランジスタ５４の
ベース電流も一定となり、トランジスタ５４のコ
レクタ電流、すなわち励磁電流も一定となる。タ
イミング信号発生源１８から送出される励磁パル
ス信号１３Ｓの電位が零になると、差動増幅器５
０の出力は零となり、トランジスタ５２は遮断さ
れる。従つて、トランジスタ２０も遮断され、励
磁電流は流れなくなる。かくして、励磁回路２４
から励磁コイル２２に一定周期の定電流が流れ
る。

１対の電極９Ａおよび９Ｂに生じる起電力は、
励磁電流が一定になつたとき、所定のタイミング
でサンプルされる。また、接続端子１５Ｂおよび
１６Ｂ間に介挿されたフライホールダイオード５
８は消磁期間に励磁電流を転流させるためのもの
であり、抵抗６０はタイミング信号発生源１８か
ら送出される励磁パルス信号１３Ｓの電圧調整用
抵抗である。

第４図１〜６は、第２図に示した本実施例の動
作を説明するタイミング図である。タイミング信
号発生源１８から送出される励磁パルス信号１３
Ｓに応答して送出される励磁電流Ｉが励磁コイル
２２に供給されると、一対の電極９Ａおよび９Ｂ
間に被測定流体の流れに対応した起電力が発生す
る。また、検出コイル３２には、誘導電圧V₂が
生じる。そして、検出コイル３２と極性判別回路
３５との間の接続如何によつて、端子３３Ｂおよ
び３４Ｂ間における誘導電圧V₂は、第４図に示
すV_2AまたはV_2Bのように変化する。

コンパレータ３８における負側入力レベルが正
側入力レベルより低いときは、共通接続線４１に
対して、コンパレータ３８の出力が正電位とな
り、逆に負側入力レベルが高いときは負電位とな
る。また、抵抗３９および抵抗４０による分圧電
圧を正側入力端子に印加させてヒステリシス特性
を帯有させることにより、コンパレータ３８の出
力波形はそれぞれV_3AまたはV_3Bに示すような矩
形波となる。

いま、流量検出用電極９Ａおよび９Ｂ間におけ
る起電力の極性が被測定流体の流れを正しく表示
するように、励磁コイル２２と励磁回路２４とを
正しく配線する。そして、励磁コイル２２の励磁
電流Ｉが流れ始めるときに検出コイル３２に誘起
される正の電圧が端子３３Ｂに印加されるよう、
すなわち、誘導電圧波形がV_2Aになるように検出
コイル３２を極性判別回路３５に接続する。検出
器２０と変換器２６との間においてこのような結
線を行う場合、コンパレータ３８の出力電圧波形
は、第４図４V_3Aに示すようになる。この出力電
圧V_3Aが負のとき、トランジスタ４４にはベース
電流が流れず、トランジスタ４４は遮断状態とな
る。よつて、励磁パルス信号１３Ｓの電圧V₁に
よつてスイツチング手段４７は導通するが、発光
ダイオード４５には電流が流れず、発光ダイオー
ド４５は点灯しない。また、出力電圧V_3Aが正の
ときはトランジスタ４４にベース電流が流れてト
ランジスタ４４は導通状態となるが、励磁パルス
信号１３Ｓのパルス電圧V₁は零となるのでスイ
ツチング手段４７は遮断状態となる。よつて、発
光ダイオード４５は同様に点灯することがない。

一方、検出コイル３２と励磁回路２４との間の
結線を逆に行つた場合には、端子３３Ｂと３４Ｂ
との間における誘導電圧は第４図５V_2Bに示すよ
うになる。従つて、コンパレータ３８の出力電圧
波形は第４図６V_3Bに示すようになる。この出力
電圧V_3Bが正のとき（図中、斜線で示す）、トラ
ンジスタ４４にはベース電流が流れトランジスタ
４４が導通状態になる。これと同時に、タイミン
グ信号発生源１８から送出される励磁パルス信号
１３Ｓのパルス電圧V₁によつてスイツチンツグ
手段４７が導通状態となり、発光ダイオード４５
が点灯する。また出力電圧V_3Bが負のとき、トラ
ンジスタ４４は遮断状態にあり、発光ダイオード
４５は点灯しない。このようにして、発光ダイオ
ード４５は励磁周期ごとに点灯を繰り返す。

第５図および第６図に他の実施例を示す。

第５図は、第２図に示した実施例における検出
コイル３２の代りに、励磁コイル２２と直列に極
性検出用の抵抗５２を接続したものである。本実
施例では変換器８０内の極性判別回路として、コ
ンデンサCdおよび抵抗Rdから成る微分回路と、
第２図に示した極性判別回路３５とを必要とす
る。その他の動作は、第２図と同様であるので説
明を省略する。

第６図は、第２図に示た実施例における検出コ
イル３２の代りに、励磁コイル２２と直列に極性
検出用電流変成器CTを接続したものである。そ
して、変成器CTの２次巻線は、第２図に示した
極性判別回路３５に接続する。本実施例の動作
は、第２図と同様であるので説明を省略する。

以上、説明したように、本考案によれば、、励
磁コイルと励磁回路間の誤配線を判別して表示す
ることができるので、逆接続によるトラブルを軽
減し得るばかりでなく、検出器内に半導体素子を
内蔵する必要がないので、被検出流体温度および
周囲温度の上限を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁流量計の励磁回路を示すブ
ロツク図、第２図は本考案を適用した電磁流量計
の一実施例を示すブロツク図、第３図は第２図に
示す励磁回路２４の詳細回路図、第４図１〜６は
第２図の動作を説明するタイミング図、第５図お
よび第６図は本考案の別実施例を示すブロツク図
である。 １，２０，７０，９５……検出器、２，２２…
…励磁コイル、３，５８……フライホイールダイ
オード、４……全波整流器、５，CT……電流変
成器、６，４７……スイツチイング手段、７，２
６，８０……変換器、８……商用電源、９Ａ，９
Ｂ……流量検出用電極、１０……測定管、２４…
…励磁回路、１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，
３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ，９０Ａ，９０
Ｂ，９２Ａ，９２Ｂ……端子、５０……増幅器、
１８……タイミング信号発生源、５２，５４，４
４……トランジスタ、Ｅ，４８……直流電源、３
７，３９，４０，４２，４６，５６，６０，Rs
……抵抗、３２……検出コイル、３５……極性判
別回路、３８……コンパレータ、４１……共通接
続線、４３……ダイオード、４５……発光ダイオ
ード、Cd……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 所定のタイミングで直流励磁電流を供給する
   直流化電源を内蔵した変換器と、該励磁電流を
   導入して測定管内に磁界を生じさせる励磁コイ
   ルを備えた検出器とから成る電磁流量計におい
   て、 前記励磁コイルと電磁結合した検出コイルを
   前記変換器内に配設し、 前記検出コイルからの誘起電圧を導入して矩
   形波出力電圧を発生するコンパレータと、該コ
   ンパレータからの出力電圧が前記タイミングに
   同期して所定のレベルを有するときにのみ一致
   信号を送出する論理積検出回路と、該一致信号
   に応答して予定の表示をなす表示器とを前記変
   換器内に備え、 前記励磁コイルの極性接続誤りを表示するよ
   うにしたことを特徴とする電磁流量計。 ２ 前記励磁コイルと直列に接続した抵抗を前記
   検出器内に備え、該抵抗の端子間電圧を微分す
   る微分手段を介して前記コンパレータの出力端
   子に接続するよう構成したことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁流量
   計。 ３ 前記検出コイルの代りに、前記励磁コイルと
   直列に接続した電流変成器を具備したことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   電磁流量計。