JPH0339618A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電磁流量計に係り、特に消費電力を低減させ
るように改良した電磁流量計に関する。

〈従来の技術〉 励磁周波数を流量信号に関連して変化させる従来の！磁
流置針としては、例えば特公昭５７−５６００８　ｒ発
明の名称二を磁流１計の励振方法」等が提案されている
。

この電磁流量計は高流量領域では電磁流量計の検出器の
励磁コイルに供給する励磁電流の周波数を高く、低流量
領域では低く制御する励磁をしている。

このような励磁方式をとると、低流量領域では励磁周波
数が低いので応答は悪いが測定流体に発生、する渦電流
が小さいので安定性が良く、これに対して高流量領域で
は励磁周波数が高いので速い応答が得られるという利点
がある。

〈本発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この種の電磁流量計は高流量領域で測定
流体が定常流量で流れている場合には、速い応答が必要
でないにも拘らず大きな励磁エネルギを定常的に励磁コ
イルに流す必要があり効率的な省電力化を成し得ないと
いう問題がある。

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、測定流体の流
量に比例する電圧を流量信号に変換して出力する信号処
理手段と、この流量信号の変化率を検出して変化率信号
を出力する信号変化率検出手段と、この変化率信号を用
いて測定流体に印加する磁場の励磁周波数を変更する励
磁周波数制御手段とを具備し、変化率信号が大きいとき
には励磁周波数を高くし変化率信号が小さいときは励磁
周波数を低くするようにしたものである。

く作　用〉 信号処理手段により測定流体の流量に比例した流量信号
を出力しているが、この場合にこの流量信号の変化率を
信号変化率検出手段により変化率信号として検出し、こ
の変化率信号を用いて励磁周波数制御手段によりこの変
化率信号が大きいときには励磁周波数を高くし、さらに
この変化率信号が小さいときは励磁周波数を低くするよ
うに制御する。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。

第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。

１０は測定流体を流す絶縁材で内張すされた導管であり
、この中に、絶縁材を貫通して測定流体に接液する１対
の電極１１ａ、ｌｌｂが対向配置されている。

この電＆１１ａ、ｌｌｂはバッファとして機能する高入
力インピーダンスの増幅器１２ａ、１２ｂの入力端にそ
れぞれ接続されている。これらの増幅器１２ａ、１２ｂ
の出力端は差動増幅器１３に入力され、コモンモードノ
イズ等が除去されて復調器１４に信号電圧Ｖｓとして出
力される。

復調器１４には励磁タイミング回路１５から復調のタイ
ミングを知らせるタイミング信号Ｓ、が入力されており
、これに基づいて信号電圧Ｖｓが復調され復調信号Ｖｏ
として割算回路１６に出力される。

一方、励磁タイミング回Ｎ１５からは励磁コイル１７に
流す励磁電流ＩＦの周波数を決定するタイミング信号Ｓ
２が励磁回路１８に印加されている。

さらに、割算回路１６にはａｔｇ信号信号上口にＩ！ｈ
磁回絡１８かも励磁電流ＩＦに比例した比較電圧ｖＲが
印加されており、割算回路１６はこれらの比率ＶＤ／Ｖ
Ｒを演算して出力回路１９に出力する。

出力回路１９は割算回路１６からの比率信号が入力され
、これを流量信号ＶＱに変換して出力する。

これらの増幅器１２ａ、１２ｂ、差動増幅器１３、復調
器１４、割算回路１６および出力回路１９で信号処理回
路２０を構成する。

信号変化率回路２１は出力回路１９からこの流量信号Ｖ
ｏの変化を検出して変化率信号Ｖｃを演算して、整流口
−路２２に出力し、ここでＭ流・平滑されて整流信号Ｖ
ＣＲとなる。この整流信号ＶＣＲは電圧／周波数変換回
路２３に出力さ５れ、電圧／周波数変換口８２３はこの
整流信号ＶＣＲに対応する周波数信号ｖｃ、−’に変換
して励磁タイミング回路１５に出力する０周波数倍号Ｖ
ＣＦは励磁タイミング回路１５から出力されるタイミン
グ信号Ｓ１を制御する。

次に、以上のように構成された実施例の動作について第
２図、第３図に示す波形図を参照して説明する。

第２図は流量変動が大きい場合、第３図は流１変動が小
さい場合の波形をそれぞれ示す。

第２図〈イ〉は流量信号ｖＱの変化を示しており、激し
い流量変化を示している。信号変化率回路２１は流量信
号ＶＱの変化を演算し変化率信号Ｖｚ　（第２図（ロ）
）として出力する。

整流回路２２はこの変化率信号ＶＣを第２図（イ）に示
すように全波整流して整流信号ＶＣＲとして電圧／周波
数変換回路２３に出力する。

電圧／周波数変換回路２３はこの整流信号ＶｃＲに対応
する周波数信号ＶＣＦに変換して励磁タイミング回路１
５に出力する。

励磁タイミング回路１５はこの周波数信号ＶｃＦに同期
したタイミング信号Ｓ１を励磁回路１８に出力し対応す
る周波数の励磁電流とする０例えば、第２図（ハ）に示
す期間Ｔ、の場合は整流信号ＶＣＲの値が比較的大きい
ので、第２図（ニ）に示すように比較的高い周波数（繰
返周期−Ｔ。

０、例えば２Ｑｍｓ）の励磁電流ＩＦｔに制御され、第
２図（ハ）に示す期間Ｔ２の場合は整流信号ＶＣＲの値
が比較的小さいので、第２図（ホ）に示すように比較的
低い周波数（繰返周期−Ｔ２Ｏ、例えば６０ｍ５）の励
磁電流ＩＦ２に制御される。

以上のようにして、流量信号の変化の程度に応じて励磁
周波数を自動的に選定する。

次に、流量変化が極めて小さい場合について第３図を用
いて説明する。

第３図（イ）は流量信号ＶＱ−の変化を示している。こ
の場合は、流量信号ｖＣＬ−はほとんど変化を示してい
ない、従って、この変化率はほとんどなく第３図（ロ）
に示すように変化率信号Ｖｃ−はほぼゼロである。従っ
て、第３図（ハ）に示すように整流信号■ｃＲ−の値も
ほとんどゼロである。このため、第３図（ニ）に示すよ
うに長い周期Ｔ３．、例えば１０秒を持つ励磁電流ＩＦ
３となっている。つまり、１０秒に１回の励磁パルスが
流れるのみとなる。

従って、間欠的にパルス状にしか励磁電流が流れず、大
幅な省電力効果が現れている。

実際には、周波数の上限或いは下限についてはあらかじ
め設定され、この範囲でしか変動しないようにされる。

以上の説明では、デスクリートな回路を主体として説明
したが、これに限られず同様な演算は例えばマイクロコ
ンピュータを用いて演算をするようにしても良い。

〈発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本発明によ
れば、流量の変化率を検出してこれに基づいて励磁周波
数を変更するようにしたので、流量変動が少ない場合に
は励磁による消費電力を少なくすることができ、特に測
定流体が静止しているときには最小の電力で動作させる
ことができ、省電力に効果がある０例えば、水道等の漏
水検知用の電磁流量計に適用すると効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明の１実施例の構成を示すブロック図、第２
図は第１図に示す実施例の動作を説明する流量変動が大
きい場合の波形図、第３図は第１図に示す実施例の動作
を説明する流量変動が小さい場合の波形図である。 １０・・・導管、１５・・・励磁タイミング回路、１６
・・・割算回路、１７・・・励磁コイル、１８・・・励
磁回路、１９・・・出力回路、２０・・・信号処理回路
、２１・・・信号変化率回路、２３・・・電圧／周波数
変換回路、ＶＱ・・・流量信号、ＶＣ・・・変化率信号
、■ＣＦ・・・周波数信号。 第 図 １０ トー刊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 測定流体の流量に比例する電圧を流量信号に変換して出
   力する信号処理手段と、この流量信号の変化率を検出し
   て変化率信号を出力する信号変化率検出手段と、この変
   化率信号を用いて前記測定流体に印加する磁場の励磁周
   波数を変更する励磁周波数制御手段とを具備し、前記変
   化率信号が大きいときには前記励磁周波数を高くし前記
   変化率信号が小さいときは前記励磁周波数を低くするこ
   とを特徴とする電磁流量計。