JPH04340424A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体の流量値とともに
温度を出力できる電磁流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱量計を使用した計装システムの
例として図１０に示すような例がある。すなわち、図１
０において、１０はビルシステム、１１は熱供給源、１
２は演算器、１３，１４は電磁流量計等の流量計、１５
は温度計である。ここで、流量計１３において検出され
る流量、即ち熱供給源１１からビルシステム１０へ供給
される流体の流量をＱ１，熱供給源１１からビルシステ
ム１０へ供給される流体の温度をＴＨ，温度計１５で検
出されるビルシステム１０から熱供給源１１への流体温
度をＴＬとすると、ビルシステム１０で使用した熱量Ｗ
（カロリー）は、

【０００３】

【数１】

【０００４】また、流量計１４において検出されるビル
システム１０から熱供給源１１への流体の流量をＱ２と
すると、ビルシステム１０で漏れた流量ΔＱは、

【００
０５】

【数２】

【０００６】となり、演算器１２がこれらの各式に基づ
く演算を行って熱量Ｗ及び流量ΔＱを出力するものとな
っている。このように、従来は、ビルシステム１０で使
用された熱量Ｗ及び漏れた流量ΔＱを求めるために、３
台の計器を用いて検出するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の計装シ
ステムは、３台の独立した計器を用いてビルシステム１
０で使用された熱量及び漏れた流量を検出するようにし
ているため、計器単位でハウジング等が余分に必要とな
るとともに、各々の計器から演算器までの配線や各々の
計器に断熱材が必要となり、コストが上昇するという問
題があった。また、測定計器の台数が多いため、信頼性
が低下するとともに、各計器間の測定に時間差があって
測定精度が低下する等の問題もあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、管中を流れる流体に交流磁界を印加しこの管
中に配置された２つの電極間に生じる流量信号からその
流量値を出力する電磁流量計において、第１の発明は、
交流磁界を発生するコイルに対し励磁電流を印加したと
きに励磁電流の過度時間値を抽出するタイミング回路と
、この抽出された過度時間値からコイルの抵抗値を算出
するとともに，この算出されたコイルの抵抗値から流体
の温度を算出する演算手段とを備えたものである。また
、第２の発明は、交流磁界を発生するコイルに対し励磁
電流を印加したときにコイルの電圧を測定する電圧測定
回路と、この測定されたコイルの電圧からその抵抗値を
算出するとともに，算出されたコイルの抵抗値に基づい
て流体の温度を演算する演算手段とを備えたものである
。

【０００９】

【作用】コイルに印加された励磁電流の過度時間値から
コイルの抵抗値が求められ、このコイルの抵抗値から流
体の温度が算出される。また、コイルに励磁電流を印加
した時に生じるコイル間の電圧値からコイルの抵抗値が
求められ、このコイル抵抗値から流体の温度が演算され
る。この結果、流体の流量及び温度の出力が可能となる
。

【０００１０】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である
。このブロック図は電磁流量計のブロック図であり、こ
の電磁流量計は管中に流れる流体の流量を測定するとと
もにその温度をも測定して出力可能としたものである。 図７において、１はインダクタンスＬ１と抵抗Ｒ１とを
有する励磁コイル、２はタイミング回路、３はＩ／Ｏ部
、４はＣＰＵ、５は定電流回路である。そして、この電
磁流量計は、スイッチＳ１，Ｓ４の閉成とスイッチＳ２
，Ｓ３の開放、或いは、スイッチＳ１，Ｓ４の開放とス
イッチＳ２，Ｓ３の閉成によりコイル１への励磁電流の
方向を切り替えて、コイル１に交流磁界を発生させる。 そして、この発生した交流磁界を管中に流れる流体に印
加することにより、管中に配置された２つの電極間に電
位差が生じこれを流量信号として検出するものである。 また、上記各スイッチの閉成・開放時にコイル１に流れ
る励磁電流の過度時間値を、定電流回路５内のトランジ
スタＱの出力Ｃにおいて抽出し、これをタイミング回路
２，Ｉ／Ｏ部を介してＣＰＵ４に取り込むとともに、こ
の取り込んだ過度時間値からコイル１内の抵抗Ｒ１の値
を算出し、算出されたコイルの抵抗値から流体温度を求
めるものとなっている。

【００１１】次に、図２の（ａ）は、コイル１に励磁電
流を流したときの定電流回路５内のＡ点とＢ点間の電圧
波形図であり、また、（ｂ）はＣ点とＢ点間の電圧波形
図である。すなわち、上記した過度時間値ｔ１は、次の
ようにして求められる。まず、図２の（ｂ）に示すよう
な、定電流回路５内のＣ点で生じるパルス状電圧の時間
幅はタイミング回路２の所定のタイミングにより抽出さ
れ、この抽出された時間値はＩ／Ｏ部を介してＣＰＵ４
に取り込まれる。そして、ＣＰＵ４ではこの取り込んだ
時間値を内部カウンタの計数により計測して過度時間値
ｔ１が算出される。また、図３は励磁電流の過度特性を
示すタイミングチャートである。ここで、コイル１のイ
ンダクタンス値をＬ，抵抗値をＲ、コイル１の電圧をＥ
、定電流回路５から供給される電流値をＩＳとすると、
過度時間値ｔ１は（３）式から求めることもできる。

【００１２】

【数３】

【００１３】次に、図４は、励磁電流の過度時間とコイ
ル抵抗値との関係を示すグラフ、また、図５は、コイル
抵抗値と流体温度との関係を示すグラフである。これら
のグラフによれば、励磁電流の過度時間とコイル抵抗値
との関係，及びコイル抵抗値と流体温度の関係は何れも
ほぼ比例する関係にあることを示しており、したがって
上記したようなコイル１に流れる励磁電流の過度時間値
を求めておけば、図４のグラフからこのときのコイル抵
抗値が簡単に求められ、さらに図５に示すグラフからこ
のときの流体温度を求めることができる。表１は、以上
のような励時電流の過度時間，コイル抵抗値及び流体温
度との関係をテーブル化した表であり、このテーブルは
ＣＰＵ４内のメモリに記憶されている。

【００１４】

【表１】

【００１５】次に、励磁電流の過度時間値から流体温度
を演算するＣＰＵ４の動作を図６のフローチャートに基
づいて説明する。まず、ステップ６０では室温での過度
時間ｔ１を求める。続いてステップ６１では流体温度Ｔ
ＨＬにおける過度時間ｔＨを求める。そして、ステップ
６２では記憶されたテーブルをからこのときのコイル１
の抵抗値を求め、さらにステップ６３で上記テーブルか
らこのときの流体温度を求める。このように、流体へ印
加するための磁界を発生するコイル１に励磁電流を通じ
させて流体へ印加させ流体の流量を測定するとともに、
このときの励磁電流の過度時間値から流体の温度を算出
するようにしたものである。

【００１６】次に、図７はこの電磁流量計の他の実施例
を示すブロック図である。この実施例は、コイル１の両
端に電圧測定装置６を接続し、この電圧測定装置により
測定されたコイルの電圧値から流体の温度を求めるよう
に構成したものである。すなわち、各スイッチＳ１〜Ｓ
４の開閉により、コイル１には励磁電流が通じてコイル
１の両端には図８の（ａ）に示すような電圧が生じる。 このコイル電圧の中で、図中にＲＩＳで示す電圧は、コ
イル１が有する抵抗Ｒ１による電圧値である。本実施例
では、この抵抗Ｒ１による電圧値を電圧測定装置６で測
定するとともに、定電流回路５から出力される電流値Ｉ
Ｓが一定であることから、このときの抵抗Ｒを求め、さ
らに後述の演算式（４）から流体温度を測定するように
したものである。

【００１７】次に、この他の実施例動作を図９のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、室温Ｔａにおいて
、コイル１に励磁電流を通じさせ電圧測定装置６により
このときのコイル１の両端の電圧を測定する。そして、
ステップ９０では、測定されたコイル１の両端電圧値か
ら室温Ｔａにおけるコイル１の抵抗値Ｒ１を求める。続
いて、ステップ９１では流体温度ＴＬＨでのコイル１両
端の電圧を求め、このコイル電圧ＲＨＩＳからこのとき
のコイル抵抗ＲＨを求める。その後、ステップ９２では
、式（４）を用いて流体温度を演算する。

【００１８】

【数４】

【００１９】このように、コイル１に励磁電流を通じた
ときに、コイル１間に発生する電圧値を測定し、この測
定結果に基づいて流体温度を演算してその結果を出力す
るようにしたものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁流量
計は、流体の流量及び温度の出力を可能としたので、こ
の電磁流量計を各種のビルシステムに適用した場合、シ
ステムが安価に構成できるとともに、信頼性及び精度の
向上が期待できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁流量計の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】上記電磁流量計の各部のタイミングチャートで
ある。

【図３】上記電磁流量計内のコイルに印加される励磁電
流の波形図である。

【図４】上記励磁電流の過度時間とコイルの抵抗値との
関係を示すグラフである。

【図５】上記コイルの抵抗値と流体の温度との関係を示
すグラフである。

【図６】上記実施例装置の動作を説明するフローチャー
トである。

【図７】本発明に係る電磁流量計の第２の実施例を示す
ブロック図である。

【図８】上記第２実施例装置の各部のタイミングチャー
トである。

【図９】上記第２実施例装置の動作を説明するフローチ
ャートである。

【図１０】従来のビル計装システムの構成図である。

【符号の説明】

１　　　　コイル ２　　　　タイミング回路 ３　　　　Ｉ／Ｏ部 ４　　　　ＣＰＵ ５　　　　定電流回路 ６　　　　電圧測定回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　管中を流れる流体に交流磁界を印加し
   この管中に配置された２つの電極間に生じる流量信号か
   らその流量値を出力する電磁流量計において、前記交流
   磁界を発生するコイルに対し励磁電流を印加したときに
   該励磁電流の過度時間値を抽出するタイミング回路と、
   この抽出された過度時間値から前記コイルの抵抗値を算
   出するとともに，この算出されたコイルの抵抗値から前
   記流体の温度を算出する演算手段とを備え、前記流体の
   流量及び温度を出力可能としたことを特徴とする電磁流
   量計。
2. 【請求項２】　　管中を流れる流体に交流磁界を印加し
   この管中に配置された２つの電極間に生じる流量信号か
   らその流量値を出力する電磁流量計において、前記交流
   磁界を発生するコイルに対し励磁電流を印加したときに
   該コイルの電圧を測定する電圧測定回路と、この測定さ
   れたコイルの電圧からその抵抗値を算出するとともに，
   算出されたコイルの抵抗値に基づいて前記流体の温度を
   演算する演算手段とを備え、前記流体の流量及び温度を
   出力可能としたことを特徴とする電磁流量計。