JPH03154825A - 電磁流量計 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、電磁流量計に関し、詳しく言えば、その零
点校正に関する。

（ロ）従来の技術 一般に電磁流量計は、被測定流体を流す測定管の管軸方
向に直交する方向に１対の電極を配置し、さらにこの管
軸方向と電極の配置方向にそれぞれ直交する方向に励磁
コイルによって磁界を与え、電磁誘導により、電極間に
流速（流量）に応じた信号を導出するようになっている
。

この種の電磁流量針においては、零点を正しく校正して
おくことが必要である。従来、零点の校正は、被測定流
体の流れをとめて、被測定流体が静止したのを使用者が
確認してから行われ、一定時間の信号の平均値を校正さ
れた零点としていた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の電磁流量計における零点校正では、使用者が
電磁流量計の出力を読取り、その変動がある程度落ち着
いたと判断した時に、被測定流体の静止状態が確認され
たとしている。このため、使用者の個人的な誤差や機種
間の精度ばらつきが零点校正に影響を及ぼす。

また、被測定流体が静止するまでに時間がかかり、零点
校正操作にはいっても平均値を求めるまでにやはり時間
がかかる。従って、零点校定に長い時間を要するという
問題もあった。

この発明は、上記に鑑みなされたものであり、使用者の
個人的誤差等の影響を受けずに、短時間で零点校正を行
える電磁流量計の提供を目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用上記課題を解
決するため、この発明の電磁流量計は、被測定流体を流
す測定管と、この測定管の管軸方向に直交する方向に管
内壁に配置される１対の電極と、前記測定管の管軸及び
前記電極配置方向に直交する方向に励磁磁界を与える励
磁手段と、前記電極より導出される信号より被測定流体
の流量を演算する流量演算手段とを備えてなるものにお
いて、前記電極より導出される信号の変動幅を検出する
変動幅検出手段と、この変動幅検出手段で検出された変
動幅の収束状況より零点を推定する零点推定手段と、こ
の零点推定手段で推定された零；点を前記流量演算手段
に設定する零点設定手段とを備えたことを特徴とするも
のである。

この発明の電磁流量計では、電極より導出される信号の
変動が完全に収束する（被測定流体が完全に静止する）
まで待たなくとも零点の推定を行うことができるから、
零点校正に要する時間の短縮ができる。また、被測定流
体が完全に静止したか否かを判断しなくてもよいため、
使用者の個人的誤差や機器の精度のばらつきの影響を排
除することができる。

（ホ）実施例 この発明の一実施例を図面に基づいて以下に説明する。

第２図は、実施例電磁流量計の回路構成を説明するブロ
ック図である。被測定流体を流す測定管１の内壁面には
１対の電極２ａ、２ｂが設けられている。また、測定管
１の外部には、管軸方向及び電極配置方向にそれぞれ直
交する方向に磁界を印加する励磁コイル３が設けられて
いる。この励磁コイル３には、励磁回路４よりの励磁電
流が流される。この実施例では、励磁の方式として低周
波励磁方式を採用し、正負の矩形波磁界を励磁コイル３
に印加するようにしている。

電極２ａＪ２ｂ間に導出された流量に比例した信号は、
それぞれバッファアンプ５ａ、５ｂでインピーダンス変
換され、差動増幅器６で増幅される。差動増幅器６の出
力は、積分器７で商用電源電圧周期の整数倍の一定時間
で積分される。積分器７で積分された信号は、アナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器８でデジタル変換され、Ｍ
ＰＵ９に取り込まれる。

ＭＰＵ９は、Ａ／Ｄ変換器８より取り込まれた信号より
流量を算出する機能、零点校正を行う機能、励磁回路４
を制御する機能等を有している。

ＭＰＵ９で算出された流量はデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器ｌＯでアナログ信号に変換され、例えば４〜
２０ｍＡの電流出力として、外部に出力される。また、
ＭＰＵ９には、・外部との通信のための通信回路１１が
接続されている。

次に実施例電磁流量計の零点校正動作を第１図及び第３
図も参照しながら説明する。

第１図は、零点校正動作のフロー図、第３図は、電極２
ａ、２ｂより導出された信号とサンプリングタイミング
とを示す図である。このサンプリング周期Ｔは、零点校
正のためのものであり、実際にはＭＰＵ９は、この周期
Ｔよりも速い周期で流量信号を取り込んでいる。

まず、変数ｋを零に初期設定しくステップ（以下ＳＴと
いう）１〕、これに１を加える（Ｓｒ１）。

Ｓｒ３では、ＭＰＵ９は、最初の周期Ｔ（ｋ−１）の間
の流量信号の最大値ｎｋｓ最小値ｎ”、を抽出する。さ
らに、ＭＰＵ９は平均値からの差Δｎ。

を、次の（１）式で算出する。

Δｊｌｋｓａ　ｌ　ｔｉｍ　　ｍ　ｌ　　Ｉ　ｎ’ｉ＋
−ｍ　ｌ　　＝（１）ここでｍは、後述のＳｒ１で得ら
れる値であるが、Ｓｒ１の処理が行われるまでは、例え
ば今まで使用されてきた零点の値を暫定的に使用する。

Ｓｒ１では、ｋが２以上にな９たか否かを判定する。こ
の判定がＹＥＳの場合にはＳｒ６へ、ＮＯの場合には、
Ｓｒ１へそれぞれ分岐する。ＳＴ６では、変動幅の差ｄ
、を、以下の（２）式により算出する。

ａ＋、＝ｌΔｎ−１−１Δｎｋ−１１・・・（２）Ｓｒ
１では、このｄ、が負か否かを判定する。

この判定がＹＥＳの場合には現在のｍで問題はないとし
てＳｒ１へ分岐する。一方、Ｓｒ１の判定がＮＯの場合
には現在のｍに問題があるとしてＳｒ１に進む。Ｓｒ１
では、新しいｍを以下の（３）式により算出する。

ｍ−（ｎ　＋　＋”・＋　ｎｋ）　／　ｋ　　　・”（
３）Ｓｒ１では、ｋが予め設定した数に、（ｋｏ≧２）
に達したか否かを判定する。この判定がＮＯの場合には
ＳＴｌへ戻りサンプリングを続行する。

一方、Ｓｒ１の判定がＹＥＳの場合には、５ＴＩＯへ分
岐する。

５ＴＩＯでは、ｋに１を加え、以下ＳＴ３、Ｓｒ４、Ｓ
ｒ６と同様の処理５Ｔ１１．５Ｔ１２．５Ｔ１３が行わ
れる。５Ｔ１４では、ｄｈが正か否かを判定し、ＹＥＳ
の場合には５Ｔ１５、ＮＯの場合には５ＴＩＯへそれぞ
れ分岐する。５ＴＩ５では１Δｎｈｌがしきい値ａより
小さいか否かを判定する。このａは予め設定された値で
あり、この判定がＹＥＳの場合は５Ｔ１６へ、ＮＯの場
合には、Ｓｒ２へそれぞれ分岐する。Ｓｒ１では、ＭＰ
Ｕ９が現在のｍを新たな零点とする。Ｓｒ１の処理が終
了すれば、例えばこれを検知するため表示灯（図示せず
）を点灯する。

なお、被測定流体がスラリーや化学溶液等の場合には、
信号に多くのノイズが含まれる（第４図参照）、このよ
うな場合には、一定期間の最大、最小値を求めるのでは
なく、その期間の平均値ｎ　ｋａＶを求めて、この平均
値ｎ　ｋａｖの変動Δｎ　ｋａＶ（＝ｎ　ｋａｖ　　ｍ
　）で同様の比較判定を行うことができる。

（へ）発明の詳細 な説明したように、この発明の電磁流量計は、電極より
導出される信号の変動幅を検出する変動幅検出手段と、
この変動幅検出手段で検出された変動幅の収束状況より
零点を推定する零点推定手段と、この零点推定手段で推
定された零点を流量演算手段に設定する零点設定手段と
を備えたことを特徴とするものであるから、短時間で零
点校正操作が行えると共に、個人的誤差や機器の精度の
ばらつきの影響を受けない利点を有している。また、被
測定流体のノイズによる影響も受けにくくなる利点も有
している。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の一実施例に係る電磁流量計の零点
校正動作を説明するフロー図、第２図は、同電磁流量計
の回路構成を説明するブロック図、第３図は、同電磁流
量計の零点校正処理を説明する波形図、第４図は、同電
磁流量計のノイズの多い場合の零点校正処理を説明する
波形図である。 １：測定管、　　　２ａ・２ｂ：電極、３：励磁コイル
、　　９：ＭＰＵ０ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定流体を流す測定管と、この測定管の管軸方
   向に直交する方向に管内壁に配置される１対の電極と、
   前記測定管の管軸及び前記電極配置方向に直交する方向
   に励磁磁界を与える励磁手段と、前記電極より導出され
   る信号より被測定流体の流量を演算する流量演算手段と
   を備えてなる電磁流量計において、 前記電極より導出される信号の変動幅を検出する変動幅
   検出手段と、この変動幅検出手段で検出された変動幅の
   収束状況より零点を推定する零点推定手段と、この零点
   推定手段で推定された零点を前記流量演算手段に設定す
   る零点設定手段とを備えたことを特徴とする電磁流量計
   。