JPH0224515A

JPH0224515A - 電磁流量計

Info

Publication number: JPH0224515A
Application number: JP17259988A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 裕志渡辺
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1990-01-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は配管等を流れる流体の流量を計量する電磁流量
計に関し、特に使用電源の周波数にかかわらずに常に一
定の計量出力を得る電磁流量計に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の電磁流量計としては、第５図に示されるよ
うなものが一般的であった。

つまり、同図において、励磁回路１によって励磁された
コイル２に磁束を発生させ、発生した磁束を配管３を流
れる流体に印加し、流体の流量に応じて発生する電圧を
配管３内に設けられた電極４によって検出する。そして
、検出電圧を交流増幅器５によって交流増幅し、交流増
幅した検出電圧についてさらにサンプリング回路６によ
ってサンプリングを行い、サンプリングした信号を流量
信号出力回路７に出力し、測定した計量値をペンレコー
ダ等に表示させていた。

ここで、励磁回路１、サンプリング回路６はタイミング
発生器８からのタイミングに従って励磁し、サンプリン
グする。また、励磁回路１に通電される励磁電流は、第
６図のように示される。

つまり、同図（ａ）において、Ｔａ＋Ｔｂの期間は電源
周波数によって定まる時間であり、通常、商用電源周波
数（５０Ｈｚ地区は２０ｍ５ｅｃ、６０　Ｈｚ地区は１
６．６ｍ５ｅｃ）の偶数倍にすることにより、電極４間
に発生する起電力に重畳する商用電源ノイズを消去して
いる。なお、−船釣にこの種の電磁流量計には、数ｍＶ
から数１００ｍＶの直流電位成分が存在するから、変換
器の初段増幅部は交流増幅器としている。

また、附図（ａ）に示される励磁電流により流体に磁束
を印加して電極４で検出された検出電圧は、第５図に示
されるブロック図のａ点では同図（ｂ）のような波形と
なる。つまり、波形の立ち上がりにおいて、時間Ｔだけ
の波形なまりを生じ、また、サグｅｒをも生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の電磁流量計は、製品の工場出荷
時において、５０Ｈｚ地帯向けに励磁電流の期間（Ｔａ
＋Ｔｂ）の調整をしたものを６０Ｈｚ地帯に持って行く
と、スパン誤差を生じてしまい、電極４で検出された検
出電圧に対応した正確な流量が計量されなくなる。この
ため、製品出荷時における製品の調整に時間および労力
を必要とするという課題を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、電源電圧の周波数にかかわらずに電極からの検出電
圧信号を常に一定のデユーティ比の信号に変換する手段
を備えたものである。

〔作　用〕

電極で検出された信号は電源周波数に無関係な一定のデ
ユーティ比に変換された後、交流増幅されてサンプリン
グされる。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して以下に詳述する。

第１図は本発明の一実施例を表すブロック図であり、第
５図と同一または相当部分については同符号を用いてそ
の説明は省略する。

同図において、電極４からの検出電圧はバッファ回路９
．１０に入力されてインピーダンス変換され、電子スイ
ッチ１１．１２に出力される。電子スイッチ１１．１２
はタイミング発生器８により後述するようにスイッチン
グされ、電極４からの検出電圧を電源周波数にかかわら
ず常に一定のデユーティ比の信号に変換する。一定のデ
ユーティ比に変換された検出信号は、コンデンサＣＩ。

Ｃ２，Ｃ３およびアンプＡとから構成される交流増幅器
５によって交流増幅され、さらに、タイミング発生器８
からのタイミング信号を入力するサンプリング回路６に
よって直流化される。直流化された検出信号は流量信号
出力回路７に入力され、流量表示に供される。

タイミング発生器８は、５０Ｈｚまたは６０Ｈ２の電源
周波数を示す信号を図示しない手段により入力し、その
内部に内蔵した基準クロックを使用することにより、電
源周波数に従ったタイミング信号を第２図に示すように
発生する。

つまり、同図に示すように、励磁回路１によってコイル
２に通電される励磁電流波形は、タイミング発生器８の
出力するタイミング信号により、５０Ｈｚの場合は同図
（ａ）、６０Ｈｚの場合は同図（ｂ）のように表せる。

そして、この励磁電流に従ってコイル２は励磁され、こ
の磁束により配管３内を流れる流体の流量に応じた電圧
が電極４間に発生する０発生した電圧は、電子スイッチ
１１．１２により、タイミング発生器８の出力するタイ
ミング信号に従って同図（ｃ）、　　（ｄ）のようにス
イッチングされる。

すなわち、電源電圧が５０Ｈｚの場合の（ａ）の励磁電
流で励磁される場合には、（Ｃ）のように期間Ｔ１がオ
フ制御され、期間Ｔｏがオン制御される。また、電源電
圧が６０Ｈｚの場合の（ｂ）の励磁電流で励磁される場
合には、（ｄ）のように期間Ｔ２がオフ制御され、期間
ＴＯがオン制御される。このため、電源周波数にかかわ
らずに常に一定のデユーティ比の信号にサンプリングさ
れる。例えば、電源周波数が５０ｊ（ｚでＴａ＝５　Ｑ
ｍｓ　ｅ　ｃ、ＴＯ＝２　Ｑｍｓ　ｅ　ｃの場合にはＴ
１＝４Ｑｍｓｅｃ、また、電源周波数が６０ＨｚでＴａ
＝５０ｍｓｅｃ、ＴＯ＝２０ｍｓｅｃの場合にはＴ２＝
３０ｍｓｅｃとなる。

このため、交流増幅器５に入力される検出電圧°は、期
間ＴＯが一定になるため、同図（ｅ）。

（ｆ）に示されるように、第１図に示されるａ点におけ
る信号減衰量であるザブｅｒは常に一定となる。従って
、製品の工場出荷時において出荷地帯の電源周波数に応
じた特別な調整作業は不要となる。

第３図は本発明の他の一実施例を表すブロック図であり
、第１図と同一または相当部分については同符号を用い
てその説明は省略する。

同図は第１図に示される電子スイッチ１１，１２の部分
が異なるのみであり、電子スイッチ１１の替わりに３つ
の接点２１　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　２１　ｃを有す
る電子スイッチ２１を設け、電子スイッチ１２の替わり
に３つの接点２２　ａ、　　２２　ｂ、　　２２　ｃを
有する電子スイッチ２２を設けたものである。

接点２１ａ、２１ａ間、接点２２ａ、２２ａ間はコンデ
ンサＣ４、Ｃ５を介して接地されており、他の構成部分
については変わりはない、この意図は、第１図に示され
る構成の電子スイッチ１１゜１２では屯に検出電圧をス
イッチングするだけであるため、電子スイッチがオーブ
ンの時に交流増幅器５の入力端子の電位が不定となり、
交流増幅器５が飽和するのを防止することである。

また、この場合の各部の波形は第４図のように示される
。

同図（ａ）は励磁回路ｌによりコイル２に通電される励
磁電流の波形であり、この励磁電流によって発生した検
出電圧は、電子スイッチ２１．２２の各接点が同図（ｂ
）〜（ｅ）のようにスイッチングすることにより、交流
増幅器５が飽和することなく交流増幅される。

つまり、接点２１ａ、２２ａおよび接点２１ｃ。

２２Ｃは同時にオンし、接点２１ａ、２２ａがオンして
いる間はバッファ回路９．１０を介する検出電圧により
コンデンサＣ４，Ｃ５に電荷が充電され、変動する励磁
電流（ａ）の零電位レベル（フローティング・レベル）
が保持される。また、接点２１ｃ、２２ｃがオンしてい
る間は、充電されたコンデンサＣ４，Ｃ５の電位レベル
が交流増幅器５の各入力端子に入力され、電位レベルが
変動することなく確定したものとなり、交流増幅器５は
飽和することはない。

また、接点２１ｂ、２２ｂがオンすることにより、バッ
ファ回路９．１０を介する検出電圧が直接交流増幅器５
に入力され、第３図のブロック図のａ点における信号波
形は同図（ｆ）に示される波形に変換される。この場合
においても、ａ点における信号は、夕・イミング発生器
８の発生するタイミング信号により電源周波数に無関係
なデユーティ比に変換されており、しかも、上述したよ
うに交流増幅器５は飽和することはない。

なお、上記実施例の他にも、第１図において、交流増幅
器５と各電子スイッチ１１．１２との間に抵抗を介して
接地することにより、交流増幅器５の入力レベルが不定
になることを防止するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、電源電圧の周波数にかか
わらずに電極からの検出電圧信号を常に一定のデユーテ
ィ比の信号に変換する手段を備えたことにより、電極で
検出された信号は電源周波数に無関係な一定のデユーテ
ィ比に変換された後に交流増幅され、サンプリングされ
るようになる。

このため、製品の工場出荷時において出荷地帯による電
源周波数に応じた調整に時間および労力を必要とすると
いう課題は解消されるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を表すブロック図、第２図は
この実施例における各部の波形図、第３図は本発明の他
の一実施例を表すブロック図、第４図はこの他の一実施
例における各部の波形図、第５図は従来のブロック図、
第６図は従来の各部の波形図である。１・・・励磁回路、２・・・コイル、３・・・配管、４
・・・電極、５・・・交流増幅器、６・・・サンプリン
グ回路、７・・・出力回路、８・・・タイミング発生器
、９，１０・・・バッファ回路、１１．１２・・・電子
スイッチ、Ａ・・・アンプ、ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３・・・コ
ンデンサ。第１図第３［２１第４図「第２図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

流体に磁束を印加してこの流体に発生する電圧を電極に
よって検出し、この検出電圧に基づいて流体の流量を計
量する電磁流量計において、電源電圧の周波数にかかわ
らずに電極からの検出電圧信号を常に一定のデューティ
比の信号に変換する手段を備え、この手段により検出電
圧を電源周波数と無関係な信号に変換した後に交流増幅
をしてサンプリングを行うことを特徴とする電磁流量計
。