JPH0291519A - Exciting method for electromagnetic flowmeter - Google Patents

Exciting method for electromagnetic flowmeter

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JPH0291519A
JPH0291519A JP24539988A JP24539988A JPH0291519A JP H0291519 A JPH0291519 A JP H0291519A JP 24539988 A JP24539988 A JP 24539988A JP 24539988 A JP24539988 A JP 24539988A JP H0291519 A JPH0291519 A JP H0291519A
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excitation
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Nagaoki Kayama
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Abstract

PURPOSE:To mask noises which increase as a flow velocity increases and to reduce the influence of the noises by controlling the value of an exciting current to a large value in a high flow rate range and to a small value in a low flow rate range. CONSTITUTION:A flow rate output QM is stored in a random access memory 29 and a processor 26 uses this data and sends out a signal for varying the level of an exciting current supplied from an exciting circuit 25 to an electromagnetic coil 5 in proportion to the data to the exciting circuit 25. The level of the exciting current, therefore, increases in proportion to the flow rate output QM. Consequently, even when the level of the exciting current is varied, the division between a flow rate signal and a comparison signal is carried out, so the flow rate output QM has no error. Thus, the value of the exciting current is increased in the high flow rate range and decreased in the low flow rate range to make the signal level high in the high flow rate range, thereby eliminating the influence of noises which increase as the flow rate increases.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電磁流量計の励振方法に係り、特に流速に関
連して変化するノイズに対してその影響を受は難いよう
に改良しな電磁流量計の励振方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Field of Application> The present invention relates to an excitation method for an electromagnetic flowmeter, and is particularly concerned with a method for exciting an electromagnetic flowmeter, which should be improved so as to be less affected by noise that changes in relation to flow velocity. Concerning an excitation method for an electromagnetic flowmeter.

〈従来の技術〉 低周波励振方式はゼロ点は安定であるが反面で流量変化
に対して応答が遅い欠点があり、低周波に対してより周
波数の高い商用周波数での励振では応答は速いがゼロ点
変動を生じるという欠点がある。
<Conventional technology> Although the low frequency excitation method is stable at the zero point, it has the disadvantage of slow response to changes in flow rate, and although the response is fast when excitation is performed at a commercial frequency, which is higher than the low frequency. This method has the disadvantage of causing zero point fluctuations.

そこで、流量の小さい測定領域では応答はさほど要求さ
れない点に着目して、低流量領域では励振周波数を低く
してゼロ点の安定を図り、流量が大きい測定領域ではゼ
ロ点の変動の影響が相対的に低減する点に着目して、高
流量領域では励振周波数を高くして相対的に一定の精度
を確保するようにした電磁流量計がある。
Therefore, we focused on the fact that the response is not required as much in the measurement area where the flow rate is small, and in the low flow rate area, the excitation frequency is lowered to stabilize the zero point, and in the measurement area where the flow rate is large, the effect of the fluctuation in the zero point is relatively There is an electromagnetic flowmeter that focuses on reducing the flow rate by increasing the excitation frequency in the high flow rate region to ensure relatively constant accuracy.

第3図はこの種の従来の電磁流量計の励振方法を実現す
る特公昭57−56008号に開示されている回路構成
図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-56008 which realizes the excitation method of this type of conventional electromagnetic flowmeter.

次に、この開示の内容についての概要を説明する。Next, an overview of the contents of this disclosure will be explained.

1は電磁流量計検出器、2は導管、3.4は導管2に設
けられた電極、5は電磁コイル、6は電源、7はスイッ
チ、8は励磁電流検出抵抗、10は比較信号の受信回路
、11はプリアンプ、12は偏差増幅器、13.14.
15は半導体スイッチ、16は差演算と平滑を行う差演
算平滑回路、17は電圧/周波数変換器、18は周波数
/電流変換器、19は分周回路、20はタイミング発生
回路、21は発振器である。
1 is an electromagnetic flow meter detector, 2 is a conduit, 3.4 is an electrode provided on the conduit 2, 5 is an electromagnetic coil, 6 is a power source, 7 is a switch, 8 is an exciting current detection resistor, and 10 is a comparison signal reception circuit, 11 is a preamplifier, 12 is a deviation amplifier, 13.14.
15 is a semiconductor switch, 16 is a difference calculation smoothing circuit that performs difference calculation and smoothing, 17 is a voltage/frequency converter, 18 is a frequency/current converter, 19 is a frequency dividing circuit, 20 is a timing generation circuit, and 21 is an oscillator. be.

電源6はスイッチ7を介して励磁コイル5と励磁電流検
出抵抗8との直列回路に接続され、この直列回路には並
列にダイオード9が接続されている。抵抗8の両端は受
信口FIj610の入力端に接続されている。電極3.
4はプリアンプ11の入力端に接続されその出力端には
流量信号V、を出力する。偏差増幅器12の一方の入力
端には流量信号■Iが印加され、他方の入力端には半導
体スイッチ13を介して受信回路10の出力である比較
信号vTが印加されている。偏差増幅器12の出力端は
半導体スイッチ14.15からなるサンプル回路を介し
て差演算平滑回路16の再入力端に接続されている。差
演算平滑回路16の出力端は電圧/周波数変換器17の
入力端に接続され、その出力端は周波数/電流変換器1
8の入力端とアンド回路22の一方の入力端に接続され
ている。
The power supply 6 is connected via a switch 7 to a series circuit of an excitation coil 5 and an excitation current detection resistor 8, and a diode 9 is connected in parallel to this series circuit. Both ends of the resistor 8 are connected to the input end of the receiving port FIj610. Electrode 3.
4 is connected to the input end of the preamplifier 11, and outputs a flow rate signal V to its output end. The flow rate signal ■I is applied to one input terminal of the deviation amplifier 12, and the comparison signal vT, which is the output of the receiving circuit 10, is applied to the other input terminal via the semiconductor switch 13. The output terminal of the deviation amplifier 12 is connected to the re-input terminal of the difference calculation smoothing circuit 16 via a sample circuit consisting of semiconductor switches 14 and 15. The output terminal of the difference calculation smoothing circuit 16 is connected to the input terminal of the voltage/frequency converter 17, and the output terminal thereof is connected to the input terminal of the voltage/frequency converter 17.
8 and one input terminal of the AND circuit 22.

アンド回路22の他方の入力端は発振器21に接続され
、その出力端は分周回路19の入力端に接続されている
0分周回路19の出力端はタイミング発生回路20の入
力端に接続されている。スイッチ7は分周回路19によ
り、半導体スイッチ13は電圧/周波数変換器17によ
り、さらに半導体スイッチ14.15はタイミング発生
回路20によりオン/オフ駆動される。
The other input terminal of the AND circuit 22 is connected to the oscillator 21, and its output terminal is connected to the input terminal of the frequency divider circuit 19. The output terminal of the 0 frequency divider circuit 19 is connected to the input terminal of the timing generation circuit 20. ing. The switch 7 is turned on/off by a frequency dividing circuit 19, the semiconductor switch 13 by a voltage/frequency converter 17, and the semiconductor switches 14 and 15 by a timing generation circuit 20.

第2図は第1図に示す電磁流量計の動作波形図である。FIG. 2 is an operational waveform diagram of the electromagnetic flowmeter shown in FIG. 1.

スイッチ7が第4図(1)に示されるようなタイミング
でオン/オフ駆動されると励磁コイル5にはこれに対応
して矩形波状の励磁電流が流れ第4図(2)に示す波形
の比較信号Vrが、抵抗8と受信回路10により検出さ
れる。また、プリアンプ11の出力端には導管2を流れ
る流体の流量に比例した第4図(5)に示すような流量
信号V、が得られる。偏差増幅器12の入力端には比較
信号vrに電圧/周波数変換器17の出力周波数Fを乗
算した積VrFと流量信号vlとが入力されこれ等が一
致するように動作するので、次式が成立する。
When the switch 7 is turned on/off at the timing shown in FIG. 4(1), a rectangular-wave excitation current flows through the excitation coil 5, with a waveform shown in FIG. 4(2). A comparison signal Vr is detected by the resistor 8 and the receiving circuit 10. Further, at the output end of the preamplifier 11, a flow rate signal V as shown in FIG. 4 (5) proportional to the flow rate of the fluid flowing through the conduit 2 is obtained. The product VrF obtained by multiplying the comparison signal vr by the output frequency F of the voltage/frequency converter 17 and the flow rate signal vl are inputted to the input terminal of the deviation amplifier 12, and the flow rate signal vl is operated so that these match, so the following equation is established. do.

V、  =Vr  F 従って、出力周波数Fは F=V、/Vr として求められ、励磁電流の変動による誤差を補償して
いる。
V, =VrF Therefore, the output frequency F is determined as F=V,/Vr, and errors due to fluctuations in the excitation current are compensated for.

差演算平滑回路16は第4図(3)(4)に示す半導体
スイッチ14.15のタイミングに従って偏差増幅器1
2の出力がサンプルされた電圧を平滑して第4図(6)
に示す直流電圧にする。この直流電圧は電圧/周波数変
換器17により出力周波数Fに変換される。
The difference calculation smoothing circuit 16 operates the deviation amplifier 1 according to the timing of the semiconductor switches 14 and 15 shown in FIG. 4 (3) and (4).
Figure 4 (6) is obtained by smoothing the sampled voltage.
Set the DC voltage as shown below. This DC voltage is converted into an output frequency F by a voltage/frequency converter 17.

ここで、スイ・ツチ7のオン/オフ駆動の周波数、すな
わち励振周波数としては出力周波数Fと発振器21から
のバイアス用の一定周波数F0をアンド回路22により
加算した周波数(F+FO)を分周回路19で分周した
周波数であって流速に比例しな励振周波数である。
Here, as the on/off drive frequency of the switch 7, that is, the excitation frequency, the frequency (F+FO) obtained by adding the output frequency F and the constant frequency F0 for bias from the oscillator 21 by the AND circuit 22 is determined by the frequency dividing circuit 19. This is the frequency divided by the excitation frequency, which is proportional to the flow velocity.

従って、流速が小さい時は応答は遅いがゼロ点が安定な
低周波の周波数であり、流速が大きくなるにしたがって
ゼロ点の安定度は下がるが応答の速い高い励振周波数に
なるように変化する。このため、流量のフルスケールに
対してではなく各流量測定値に対して一定の誤差範囲に
入る流量測定が可能となる。
Therefore, when the flow velocity is small, the response is slow but the zero point is a stable low frequency, and as the flow velocity increases, the zero point becomes less stable but changes to a high excitation frequency with a faster response. Therefore, it is possible to measure the flow rate within a certain error range for each flow rate measurement value rather than for the full scale of the flow rate.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、実際には流速の増大と共に増加するノイ
ズとして例えば流動ノイズ、或いはスラリノイズがある
。このようなノイズが流体に混入した場合にはこの従来
の電磁流量計では、各流量測定値に対して一定の誤差範
囲に入るようにすることは出来ても、この様なノイズを
効果的に低減させることは困難である。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in reality, noise that increases as the flow velocity increases includes, for example, flow noise or slurry noise. When such noise mixes into the fluid, conventional electromagnetic flowmeters are capable of ensuring that each flow rate measurement value falls within a certain error range, but it is not possible to effectively eliminate such noise. It is difficult to reduce it.

く課題を解決するための手段〉 本発明は、以上の課題を解決するために、第1に、電磁
流量計の検出器の出力信号とこの検出器の励磁コイルに
流す励磁電流に対応する参照信号との比率に関連する流
量信号を出力する電磁流量計の励振方法において、励磁
電流の値を高流量領域では高く低流量測定範囲では低く
制御するようにし、 第・2に1.磁流1計の検出器の出力信号とこの検出器
の励磁コイルに流す励磁@流に対応する参照信号との比
率に関連する流量信号を出力する電磁流量計の励振方法
において、励磁電流の値を高流量領域では高く低流量測
定範囲では低く制御すると共にこの励磁電流の周波数も
高流量領域では高く低流量測定範囲では低く制御する ようにしたものである。
Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the present invention firstly provides a reference signal corresponding to an output signal of a detector of an electromagnetic flowmeter and an excitation current flowing through an excitation coil of this detector. In the excitation method of an electromagnetic flowmeter that outputs a flow rate signal related to the ratio to the signal, the value of the excitation current is controlled to be high in a high flow rate region and low in a low flow rate measurement range. In the excitation method of an electromagnetic flowmeter that outputs a flow rate signal related to the ratio between the output signal of a detector of one magnetic current meter and the reference signal corresponding to the excitation@flow flowing through the excitation coil of this detector, the value of the excitation current is is controlled to be high in the high flow rate range and low in the low flow rate measurement range, and the frequency of this excitation current is also controlled to be high in the high flow rate area and low in the low flow rate measurement range.

く作 用〉 第1発明によれば、励磁電流の値を高流量領域では高く
低流量測定範囲では低くなるように制御するようにして
、信号レベルを高流量領域で大きくして流速の増加と共
に大きくなるノイズの影響を受けないようにし、 第2発明によれば、第1発明の作用に加えて流動ノイズ
等を低減させて精度の向上を図ると共に各流量測定値に
対する指示精度を向上させた流量測定を可能にする。
According to the first invention, the value of the excitation current is controlled to be high in the high flow rate region and low in the low flow rate measurement range, and the signal level is increased in the high flow rate region to increase the signal level as the flow velocity increases. According to the second invention, in addition to the effect of the first invention, flow noise etc. are reduced to improve accuracy, and indication accuracy for each flow rate measurement value is improved. Enables flow measurement.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第1図は本発明を実現する1実施例の構成を示すブロ
ック図である。第1図ではいわゆる2周波励振方式の電
磁流量計を例にとって説明しである。
<Examples> Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a so-called two-frequency excitation type electromagnetic flowmeter is explained as an example.

23は例えば商用周波数の交流電源であり、端子り、N
を介して回路の直流電圧などを作る電源回路24に接続
されている。電源図FI@24で作られた直流電圧は励
磁回路25に供給されると共に図示しない変換回路の電
源電圧となる。
23 is, for example, a commercial frequency AC power supply, and the terminals and N
The power supply circuit 24 is connected to a power supply circuit 24 that generates a DC voltage for the circuit. The DC voltage generated by the power supply diagram FI@24 is supplied to the excitation circuit 25 and serves as a power supply voltage for a conversion circuit (not shown).

励磁回路25からは励磁電流検出抵抗8を介して検出器
と変換器とを分ける端子EX+ 、EX2を経由して電
磁コイル5にwJ磁電流が供給されている。
A wJ magnetic current is supplied from the excitation circuit 25 to the electromagnetic coil 5 via an excitation current detection resistor 8 and terminals EX+ and EX2 that separate the detector and the converter.

この励磁電流はプロセッサ(CPU)26からのタイミ
ング信号により励磁回路25の直流電圧が切り換えられ
て、例えば矩形波状の高周波と低周波の2種類の異なる
周波数を持つ励磁電流として電磁コイル5に供給される
。従って、励磁電流検出抵抗8には高周波と低周波を含
む比較信号Vr゛が発生される。
This excitation current is supplied to the electromagnetic coil 5 as an excitation current having two different frequencies, for example, rectangular waveform high frequency and low frequency, by switching the DC voltage of the excitation circuit 25 in response to a timing signal from the processor (CPU) 26. Ru. Therefore, a comparison signal Vr' containing a high frequency and a low frequency is generated in the excitation current detection resistor 8.

このなめ、電極3.4に発生する流量に比例した信号も
高周波と低周波の2種類の周波数を持つ信号となる。電
極3.4で検出された信号は検出器と変換器とを分ける
端子A、B、Cを介してプリアンプ27に入力され、そ
の出力端に流量信号Vi を得る。
Because of this, the signal proportional to the flow rate generated at the electrode 3.4 also becomes a signal having two types of frequencies: high frequency and low frequency. The signal detected by the electrode 3.4 is input to the preamplifier 27 via terminals A, B, and C that separate the detector and the converter, and a flow rate signal Vi is obtained at its output terminal.

この流量信号vL−は高周波成分をデジタル信号に変換
するアナログ/デジタル変換器28でデジタル信号Dh
に変換されると共に低周波成分をデジタル信号に変換す
るアナログ/デジタル変換器(A/DL>29でデジタ
ル信号り、に変換される。この変換のタイミングはプロ
セッサ26からのタイミング信号により制御される。
This flow rate signal vL- is converted into a digital signal Dh by an analog/digital converter 28 that converts the high frequency component into a digital signal.
An analog/digital converter (A/DL>29) converts the low frequency component into a digital signal.The timing of this conversion is controlled by a timing signal from the processor 26. .

また、比較信号Vl−もそれぞれアナログ/デジタル変
換器28.29に入力されそれぞれデジタル信号Rh 
、R1に変換される。
Further, the comparison signals Vl- are also input to the analog/digital converters 28 and 29, respectively, and the respective digital signals Rh
, R1.

これ等のデジタル信号Dh、DI 、Rh、R1はそれ
ぞれプロセッサ26の制御の基にランダムアクセスメモ
リ29に格納される。ランダムアクセスメモリ29には
、例えばデジタル信号Dh、DlとRh、Rfiが交互
に取り込まれる。プロセッサ26が演算する手順、初期
値、初期化プログラム5、パラメータ等はリードオンリ
ーメモリ30にあらかじめ格納されている。
These digital signals Dh, DI, Rh, and R1 are stored in random access memory 29 under the control of processor 26, respectively. For example, digital signals Dh, Dl and Rh, Rfi are alternately taken into the random access memory 29. The procedure, initial values, initialization program 5, parameters, etc. to be operated by the processor 26 are stored in advance in the read-only memory 30.

このようにしてランダムアクセスメモリ27に格納され
た高周波のデジタル信号Dhはリードオンリーメモリ3
0に格納されている高域−波演算プログラムにより高域
−波演算が実行され、その演算結果がランダムアクセス
メモリ29に格納される。この高域評波演算結果に対し
て高周波側の比較信号であるデジタル信号Rhで割算を
実行する割算プロクラムが実行される。
The high frequency digital signal Dh stored in the random access memory 27 in this way is transmitted to the read only memory 3.
The high frequency wave calculation program stored in the high frequency wave calculation program 0 is executed, and the calculation result is stored in the random access memory 29. A division program is executed to divide the high frequency wave calculation result by the digital signal Rh, which is a comparison signal on the high frequency side.

また、低周波のデジタル信号DJはリードオンリー・メ
モリ30に格納されている低域−波演算プロクラムによ
り低域ろ波演算が実行され、その演算結果はランダムア
クセスメモリ29に格納される。この低域ろ波演算結果
に対して低周波側の比較信号であるデジタル信号Rjで
割算を実行する割算プロクラムが実行される。
Further, low frequency digital signal DJ is subjected to low frequency filtering calculation by a low frequency wave calculation program stored in read-only memory 30, and the calculation result is stored in random access memory 29. A division program is executed to divide this low-pass filter calculation result by a digital signal Rj, which is a comparison signal on the low frequency side.

このようにして割算が実行されてランダムアクセスメモ
リ29に格納された高周波側と低周波側の各データはそ
れぞれ加算演算されて流量出力Qiとなる。得られた流
量出力QMは低域ろ波演算結果での安定なゼロ点と高域
−波演算結果での高速応答性とを兼ね備えている。
The high-frequency side and low-frequency side data stored in the random access memory 29 after division has been executed in this manner are each added to form the flow rate output Qi. The obtained flow rate output QM has both a stable zero point as a result of low-frequency filter calculation and a high-speed response as a result of high-frequency wave calculation.

次に、励磁電流変更プログラムに移行する0以上のよう
にして得られた流量出力QMはランダムアクセスメモリ
29に格納されているが、プロセッサ26はこのデータ
を用いてこれに比例して励磁回路25から電磁コイル5
に供給する励磁電流のレベルを変更する信号を励磁回路
25に送出する。これにより、流量出力QMに比例して
励磁電流のレベルが増加することになる。このように励
磁電流のレベルを変更しても前述のように流量信号と比
較信号との割算が実行されるので流量出力QMの誤差は
生じない。
Next, the flow rate output QM obtained in the above manner is stored in the random access memory 29, and the processor 26 uses this data to change the excitation current change program to the excitation current change program. From electromagnetic coil 5
A signal for changing the level of the excitation current supplied to the excitation circuit 25 is sent to the excitation circuit 25. As a result, the level of the excitation current increases in proportion to the flow rate output QM. Even if the level of the excitation current is changed in this way, no error occurs in the flow rate output QM because the flow rate signal and the comparison signal are divided as described above.

なお、31はマンマシンインタフェイスであり、外部か
らオペレータがパラメータの設定その他データにアクセ
スするために使用する。32は外部との通信をするため
のコミュニゲーションインタフエイスである。33はプ
ロセッサ26で信号処理をした流量信号を例えば4〜2
0mA等の統一電流信号に変換して2fllの伝送路に
出力するために使用される。また、電磁コイル5、導管
2などで検出器を構成し、交流電源23を除くその他の
部分で変換器を構成している。
Note that 31 is a man-machine interface, which is used by an operator to access parameter settings and other data from the outside. 32 is a communication interface for communicating with the outside. 33 is a flow rate signal processed by the processor 26, for example, 4 to 2.
It is used to convert into a unified current signal such as 0 mA and output it to a 2 fll transmission line. Further, the electromagnetic coil 5, the conduit 2, etc. constitute a detector, and the other parts except the AC power supply 23 constitute a converter.

次に、流量出力QMが増加するにしたがってこれに比例
して励磁電流のレベルを増加させたときの効果について
説明する。
Next, the effect when the level of the excitation current is increased in proportion to the increase in the flow rate output QM will be explained.

流量の増加にしたがって増加するノイズには例えば、流
動ノイズNfがある。この流動ノイズNfはVを流速、
σを導電率、νを動粘度、ζをツ工−タ電位とすれば、
次式で現すことができる。
An example of noise that increases as the flow rate increases is flow noise Nf. This flow noise Nf is defined by where V is the flow velocity,
If σ is the conductivity, ν is the kinematic viscosity, and ζ is the tool potential, then
It can be expressed by the following formula.

Nt =2Vζ/νσ この式から判るように、この流動ノイズNfは流速Vの
増加と共に増大し、かつ測定流体の導電率が小さいほど
大きくなる傾向を示す、従って、低導電率の流体を測定
の対象とする場合に特に問題となる。
Nt = 2Vζ/νσ As can be seen from this equation, this flow noise Nf increases as the flow velocity V increases, and tends to increase as the conductivity of the fluid to be measured decreases. Therefore, when measuring fluids with low conductivity, This is particularly problematic when targeting

一方、流量の増加にしたがって増加するノイズには例え
ばスラリーノイズNsがある。このスラリーノイズNS
は流体の中にスラリーが含まれている場合には流速が速
いほどスラリーが電極に当る確率が大きくなるのでノイ
ズが大きくなる傾向を示す、従って、スラリー流体を測
定の対象とする場合にも特に問題となる。
On the other hand, noise that increases as the flow rate increases includes, for example, slurry noise Ns. This slurry noise NS
When the fluid contains slurry, the faster the flow rate, the higher the probability that the slurry will hit the electrode, so the noise tends to increase. Therefore, especially when measuring a slurry fluid, It becomes a problem.

そのスペクトラムは第2図に示すように、横軸に周波数
fjl軸にノイズNsを取れば1/fなる変化傾向を示
すが、流動ノイズNiも同様な変化を示す。
As shown in FIG. 2, the spectrum shows a tendency of change of 1/f when the frequency fjl is plotted on the horizontal axis and the noise Ns is plotted on the axis, but the flowing noise Ni also shows a similar variation.

以上のような流体を測定する場合には、流速の増大と共
にノイズが大きくなるが、第1図を用いて説明したよう
な励磁方法を採用すると、流速の増大に対応して励磁電
流を増加させるので、信号電圧も増大しノイズの影響は
マスクされて流量信号に顕在化することはない。
When measuring the above-mentioned fluids, noise increases as the flow velocity increases, but if the excitation method explained using Figure 1 is adopted, the excitation current increases in response to the increase in flow velocity. Therefore, the signal voltage also increases and the influence of noise is masked and does not become apparent in the flow rate signal.

次に、流速の増大に対応して励磁電流を増大させる励振
方法に対して、さらに第3図を用いて説明したように流
速の増大に比例して励磁周波数を増加させる励振方法を
結合すると、フルスケールに対してではなく各流量測定
値に対して所定の誤差の中に入る高精度の流量測定が可
能になる。この場合は、さらに周波数に対してノイズの
スペクトラムは第2図に示すような1/fの変化を示す
ので、ノイズ低減効果はさらに増加する。
Next, when the excitation method of increasing the excitation current in response to the increase in flow velocity is further combined with the excitation method of increasing the excitation frequency in proportion to the increase in flow velocity as explained using FIG. 3, Highly accurate flow measurements are made possible within a predetermined error for each flow measurement rather than for full scale. In this case, the noise spectrum shows a change of 1/f with respect to frequency as shown in FIG. 2, so the noise reduction effect is further increased.

この励振方法を第1図に示す2周波励振の電磁流量計に
適用する場合には、低周波側も高周波側も同時に流量出
力QMに対応して励磁周波数がシフトするような励振方
法となる。
When this excitation method is applied to the two-frequency excitation electromagnetic flowmeter shown in FIG. 1, the excitation method is such that the excitation frequency shifts simultaneously on both the low frequency side and the high frequency side in response to the flow rate output QM.

以上の説明は、2周波励振の電磁流量計をペースとして
説明したが、これに限られることはなく、例えば従来か
らの1励振周波数の場合、或いは励振波形も正弦波、矩
形波、三角波の場合など各種の場合に適用することがで
きる。また、励磁電流は流量出力QMに対してステップ
状に、或いは不連続に変更しても良い。
The above explanation is based on an electromagnetic flowmeter with two-frequency excitation, but it is not limited to this. For example, in the case of a conventional single excitation frequency, or in the case of an excitation waveform of a sine wave, a rectangular wave, or a triangular wave. It can be applied to various cases such as Further, the excitation current may be changed stepwise or discontinuously with respect to the flow rate output QM.

さらに、流量に対応して励磁周波数を変更する場合に、
流量に比例して励磁周波数を変更しなくても、例えば商
用周波電源(例えば50.60.400Hz)とその整
数倍の周波数でジャンプするように励磁周波数を自動可
変としてもよい、このようにすると電源ノイズの影響が
なくなる。
Furthermore, when changing the excitation frequency according to the flow rate,
Instead of changing the excitation frequency in proportion to the flow rate, the excitation frequency may be automatically varied, for example, to jump between a commercial frequency power source (for example, 50.60.400 Hz) and a frequency that is an integral multiple of that frequency. Eliminates the influence of power supply noise.

なお、検出器の導管2としてはセラミックパイプのよう
な絶縁体を使用すると鉄損の影響がないので、周波数を
可変にしてもスパン、ゼロ点の変動の問題を起こさない
、さらに、図示してはいないが検出器のコアに例えばア
モルアアス金属を使っても同様の効果がある。
Note that if an insulator such as a ceramic pipe is used as the detector conduit 2, there will be no effect of iron loss, so even if the frequency is made variable, problems with span and zero point fluctuations will not occur. However, the same effect can be achieved by using amorphous metal, for example, in the core of the detector.

〈発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように第1発明に
よれば、励磁電流の値を高流量領域では高く低流量測定
範囲では低く制御するようにしたので流動ノイズ或いは
スラリーノイズ等のように流速の増大と共に増加するノ
イズをマスクしてノイズの影響を低減することができ、
さらに第2発明によれば励磁電流の周波数を高流量領域
では高く低流量測定範囲では低く制御するようにしたの
で各流量測定値に対して所定の誤差の中に入る高精度の
流量測定が可能になる。
<Effects of the Invention> As specifically explained above in conjunction with the embodiments, according to the first invention, the value of the excitation current is controlled to be high in the high flow rate region and low in the low flow rate measurement range, thereby reducing flow noise or slurry. It is possible to reduce the influence of noise by masking noise that increases as the flow velocity increases, such as noise.
Furthermore, according to the second invention, the frequency of the excitation current is controlled to be high in the high flow rate range and low in the low flow rate measurement range, making it possible to perform highly accurate flow rate measurement within a predetermined error for each flow rate measurement value. become.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を実施する電磁流量計の構成を示すブロ
ック図、第2図はスラリーノイズの周波数分布を示す特
性図、第3図は従来の電磁流量計の励振方法を説明する
ための構成を示すブロック図、第4図は第3図に示す電
磁流量計の動作を説明する波形図である。 1・・・電磁流量計発信器、2・・・導管、3.4・・
・導管、5・・・電磁コイル、6・・・電源、8・・・
励磁電流検出抵抗、10・・・受信抵抗、11・・・プ
リアンプ、12・・・偏差増幅器、13.14.15・
・・半導体スイッチ、16・・・差演算平滑回路、19
・・・分周回路、20・・・タイミング発生回路、21
・・・発振器、23・・・交流電源、25・・・励磁回
路、26・・・グロセッサ、28.29・・・アナログ
/デジタル変換器。 癌 41
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of an electromagnetic flowmeter implementing the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the frequency distribution of slurry noise, and Fig. 3 is a diagram for explaining the excitation method of a conventional electromagnetic flowmeter. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration, and a waveform diagram explaining the operation of the electromagnetic flowmeter shown in FIG. 3. 1... Electromagnetic flowmeter transmitter, 2... Conduit, 3.4...
・Conduit, 5... Electromagnetic coil, 6... Power supply, 8...
Excitation current detection resistor, 10... Receiving resistor, 11... Preamplifier, 12... Deviation amplifier, 13.14.15.
...Semiconductor switch, 16...Difference calculation smoothing circuit, 19
...Frequency dividing circuit, 20...Timing generation circuit, 21
...Oscillator, 23.. AC power supply, 25.. Excitation circuit, 26.. Grosser, 28.29.. Analog/digital converter. cancer 41

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電磁流量計の検出器の出力信号とこの検出器の励
磁コイルに流す励磁電流に対応する参照信号との比率に
関連する流量信号を出力する電磁流量計の励振方法にお
いて、前記励磁電流の値を高流量領域では高く低流量測
定範囲では低く制御することを特徴とする電磁流量計の
励振方法。
(1) In an electromagnetic flowmeter excitation method that outputs a flow rate signal related to a ratio between an output signal of a detector of the electromagnetic flowmeter and a reference signal corresponding to an excitation current flowing through an excitation coil of this detector, the excitation current An excitation method for an electromagnetic flowmeter characterized by controlling the value of to be high in a high flow rate region and low in a low flow rate measurement range.
(2)電磁流量計の検出器の出力信号とこの検出器の励
磁コイルに流す励磁電流に対応する参照信号との比率に
関連する流量信号を出力する電磁流量計の励振方法にお
いて、前記励磁電流の値を高流量領域では高く低流量測
定範囲では低く制御すると共に前記励磁電流の周波数も
高流量領域では高く低流量測定範囲では低く制御するこ
とを特徴とする電磁流量計の励振方法。
(2) In an electromagnetic flowmeter excitation method that outputs a flow rate signal related to a ratio between an output signal of a detector of the electromagnetic flowmeter and a reference signal corresponding to an excitation current flowing through an excitation coil of this detector, the excitation current A method for exciting an electromagnetic flowmeter, characterized in that the value of is controlled to be high in a high flow rate region and low in a low flow measurement range, and the frequency of the excitation current is also controlled to be high in a high flow rate region and low in a low flow measurement range.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002531908A (en) * 1998-12-10 2002-09-24 ローズマウント インコーポレイテッド Bandwidth adjustable filter for process variable transmitter
CN109900333A (en) * 2019-04-12 2019-06-18 西南石油大学 A kind of adaptive New Electromagnetic Flowmeter and measurement method

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