JPH04343021A - Electromagnetic flowmeter - Google Patents
Electromagnetic flowmeterInfo
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- JPH04343021A JPH04343021A JP14277891A JP14277891A JPH04343021A JP H04343021 A JPH04343021 A JP H04343021A JP 14277891 A JP14277891 A JP 14277891A JP 14277891 A JP14277891 A JP 14277891A JP H04343021 A JPH04343021 A JP H04343021A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、管中を流れる液体に交
流磁界を印加することによりその流量を測定する電磁流
量計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic flowmeter that measures the flow rate of a liquid flowing through a tube by applying an alternating magnetic field to the liquid.
【0002】0002
【従来の技術】一般に電磁流量計は、管中を流れる液体
に交流磁界を印加しこの磁界の方向と直角方向に配置さ
れた2つの電極間に生じる電位差からその流量を測定す
るものであるが、この2つの電極間には、この間に生じ
る電位差、即ち流量信号以外にいくつかの要因からノイ
ズが発生する。その中で、電極と流体との相互作用に起
因する電気化学的なノイズがあり、このノイズは1/f
特性を示し、したがって低周波数になるほどそのレベル
が大きくなる。従来、このような電気化学的なノイズは
、図4に示すように、サンプルホールド回路の回路定数
,構成要素を適宜選択して除去するようにしている。[Prior Art] Generally, an electromagnetic flowmeter applies an alternating magnetic field to a liquid flowing in a pipe and measures the flow rate from the potential difference generated between two electrodes arranged perpendicular to the direction of this magnetic field. , noise is generated between these two electrodes due to several factors other than the potential difference generated therebetween, that is, the flow rate signal. Among them, there is electrochemical noise caused by the interaction between the electrode and the fluid, and this noise is 1/f
Therefore, the lower the frequency, the higher the level. Conventionally, such electrochemical noise has been removed by appropriately selecting the circuit constants and components of the sample-and-hold circuit, as shown in FIG.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受信計
器側から2線の4−20mA伝送線を介して電力を供給
されて動作し、検出した流量信号をこの4−20mA伝
送線で受信計器へ送信するような電磁流量計においては
、磁界を発生させるコイルの励磁電流を4mA以下とし
なければならないため、流量信号を示す電極間の発生起
電力は、ノイズレベルに比べてかなり小となり、この結
果、信号とノイズとのレベル差が無くなって両者の識別
が困難になることから、さらに大幅なノイズの除去を行
う必要がある。この1/f特性を有する電気化学的なノ
イズの周波数帯は、一般に5HZ以下であり、一方流量
信号の周波数帯は10HZ以上である。このため、従来
はハイパスフィルタを用いて直流分及び低周波のノイズ
を除去しながら信号増幅を行っている。しかし、ハイパ
スフィルタで信号周波数が減衰しないようにカットオフ
周波数を十分小さく選択しているため、実際には0.5
〜5HZ程度のノイズは殆ど減衰しない。また、これら
の周波数帯のノイズを減少させようとカットオフ周波数
を5HZに選択した場合には、その減衰量は表1に示す
如くになり、このときノイズが減衰するとともに、流量
信号も減衰するようになる。[Problem to be Solved by the Invention] However, the receiving instrument operates by being supplied with power via a two-wire 4-20mA transmission line, and the detected flow rate signal is transmitted to the receiving instrument via this 4-20mA transmission line. In such electromagnetic flowmeters, the excitation current of the coil that generates the magnetic field must be 4 mA or less, so the electromotive force generated between the electrodes that indicates the flow rate signal is quite small compared to the noise level, and as a result, Since the level difference between the signal and the noise disappears, it becomes difficult to distinguish between the two, so it is necessary to perform even greater noise removal. The frequency band of electrochemical noise having this 1/f characteristic is generally below 5 Hz, while the frequency band of the flow rate signal is above 10 Hz. For this reason, conventionally, signal amplification has been performed while removing direct current components and low frequency noise using a high-pass filter. However, because the cutoff frequency is selected sufficiently small so that the signal frequency is not attenuated by the high-pass filter, the actual frequency is 0.5
Noise of about 5 Hz is hardly attenuated. Furthermore, if the cutoff frequency is selected to be 5Hz in order to reduce the noise in these frequency bands, the amount of attenuation will be as shown in Table 1, and at this time, the noise will be attenuated and the flow signal will also be attenuated. It becomes like this.
【0004】0004
【表1】[Table 1]
【0005】表1に示すように流量信号が7%(流量信
号を12.5HZとして)程度ならば問題はないが、こ
のようなハイパスフィルタを構成する抵抗やコンデンサ
は、一般に温度特性を有し、その減衰量が周囲温度によ
り変化するので、安定した流量値を得ることができない
という問題があった。As shown in Table 1, there is no problem if the flow rate signal is about 7% (assuming the flow rate signal is 12.5Hz), but the resistors and capacitors that make up such a high-pass filter generally have temperature characteristics. However, since the amount of attenuation changes depending on the ambient temperature, there is a problem that a stable flow rate value cannot be obtained.
【0006】[0006]
【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、本発明は、流量信号の周波数近傍にカットオ
フ周波数を有し流量信号を入力して混入されたノイズの
除去を行う複数のフィルタと、このフィルタを構成する
素子の温度特性データを記憶するメモリと、前記フィル
タから出力される流量信号を入力したときに前記メモリ
の温度特性データを検出した周囲温度に応じて読みだし
すると共に,入力した流量信号を読みだした温度特性デ
ータにより補正する制御手段とを備えたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve such problems, the present invention provides a plurality of signals having a cutoff frequency near the frequency of the flow rate signal and removing noise mixed in by inputting the flow rate signal. a filter, a memory that stores temperature characteristic data of elements constituting this filter, and reads out temperature characteristic data of the memory according to a detected ambient temperature when a flow rate signal output from the filter is inputted. It also includes a control means for correcting the input flow rate signal using the read temperature characteristic data.
【0007】[0007]
【作用】したがって、フィルタによりノイズが除去され
て出力される流量信号を入力した場合は、周囲温度に応
じてメモリの温度特性データが読み出され、上記流量信
号がこの読み出された温度特性データにより補正されて
出力される。この結果、ノイズが大幅に除去できるとと
もに、周囲温度の変動に際しても常時安定した正確な流
量信号を得ることができる。[Operation] Therefore, when a flow rate signal whose noise is removed by a filter and is output is input, the temperature characteristic data of the memory is read out according to the ambient temperature, and the above flow rate signal is converted into the read temperature characteristic data. is corrected and output. As a result, noise can be largely eliminated, and a stable and accurate flow rate signal can always be obtained even when the ambient temperature fluctuates.
【0008】[0008]
【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
。同図において、1は抵抗R1,R2及びコンデンサC
1,C2から構成されるハイパスフィルタ、2,3はバ
ッファ、4は差動増幅器、5は抵抗R3,R4,コンデ
ンサCI,C2,ステップS1,S2,バッファ6、7
及び差動増幅器8から構成されるサンプルホールド回路
、9はアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変
換器、10はCPU、11はPROM、12は温度計、
13はデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変
換器、14はアナログの電圧信号をアナログの電流信号
に変換するV/I変換器である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the same figure, 1 indicates resistors R1, R2 and capacitor C.
1 and C2, a high-pass filter, 2 and 3 are buffers, 4 is a differential amplifier, 5 is resistors R3 and R4, capacitors CI and C2, steps S1 and S2, buffers 6 and 7
and a sample hold circuit composed of a differential amplifier 8, 9 an A/D converter that converts an analog signal into a digital signal, 10 a CPU, 11 a PROM, 12 a thermometer,
13 is a D/A converter that converts a digital signal into an analog signal, and 14 is a V/I converter that converts an analog voltage signal into an analog current signal.
【0009】液体等の流体が流れる管に磁界が印加され
ると、この管中に配置された2つの電極A,B間には電
位差が発生しこの電極A,B間に生じる信号は、ハイパ
スフィルタ1によりそのノイズ成分が除去されそれぞれ
バッファ2,3を介して差動増幅器4の入力端子へ送出
される。差動増幅器4では、電極A,Bからの信号の差
分をとってこれを流量信号としサンプルホールド回路5
へ送出し、このサンプルホールド回路5においてその流
量信号はホールドされる。そして、このホールドされた
流量信号は、A/D変換器によりデジタルデータ信号に
変換されてCPU10へ送出される。When a magnetic field is applied to a tube through which a fluid such as a liquid flows, a potential difference is generated between the two electrodes A and B arranged in the tube, and the signal generated between the electrodes A and B is a high-pass signal. The filter 1 removes the noise components, and the signals are sent to the input terminals of the differential amplifier 4 via buffers 2 and 3, respectively. The differential amplifier 4 takes the difference between the signals from the electrodes A and B, uses this as a flow rate signal, and sends it to the sample hold circuit 5.
The sample and hold circuit 5 holds the flow rate signal. This held flow rate signal is then converted into a digital data signal by an A/D converter and sent to the CPU 10.
【0010】流量データ信号を入力したCPU10では
、温度計12から出力される周囲温度を検出するととも
に、PROM11内に予めこの周囲温度と対応して記憶
されハイパスフィルタ1を構成するコンデンサや抵抗の
温度特性データを読みだし、このデータに基づいて流量
データ信号に対し周囲温度による補正を加えてD/A変
換器13へ送出する。この結果、温度補正された流量デ
ータ信号はD/A変換器13によりアナログ信号に変換
され、さらにV/I変換器により電流信号に変換されて
4−20mA信号として2線で構成される4−20mA
伝送線へ送出され、不図示の受信計器により受信される
。The CPU 10 to which the flow data signal is input detects the ambient temperature output from the thermometer 12, and also detects the temperatures of the capacitors and resistors constituting the high-pass filter 1, which are stored in advance in the PROM 11 in correspondence with this ambient temperature. The characteristic data is read out, and based on this data, the flow rate data signal is corrected according to the ambient temperature and sent to the D/A converter 13. As a result, the temperature-corrected flow rate data signal is converted into an analog signal by the D/A converter 13, and further converted into a current signal by the V/I converter to produce a 4-20 mA signal, which is composed of two wires. 20mA
It is sent out to a transmission line and received by a receiving instrument (not shown).
【0011】このように、信号周波数の近傍にカットオ
フ周波数を有するハイパスフィルタ1により1/f周波
数特性を有する電気化学的ノイズを十分減衰させるとと
もに、CPU10,PROM11及び温度計12を備え
、ノイズが十分減衰した流量信号に周囲温度による補正
を加えて出力するようにしたものである。この結果、ノ
イズが大幅に除去できるとともに、周囲温度の変動に際
しても常時安定した正確な流量信号の出力が可能となる
。As described above, the high-pass filter 1 having a cutoff frequency near the signal frequency sufficiently attenuates electrochemical noise having a 1/f frequency characteristic, and is equipped with the CPU 10, PROM 11, and thermometer 12 to reduce noise. The system outputs a sufficiently attenuated flow rate signal with correction based on the ambient temperature. As a result, noise can be largely eliminated, and a stable and accurate flow rate signal can always be output even when the ambient temperature fluctuates.
【0012】なお、このような電磁流量計において、抵
抗及びコンデンサで構成されるハイパスフィルタ1以外
の他の部品にも温度係数を有しているものがあるが、こ
のような部品の温度変化による補正データを予めPRO
M11内に記憶しておけば、より正確な流量信号を得る
ことができる。また、ハイパスフィルタは、ハイパスフ
ィルタ1のみの1段だけではなく、図2に示すように、
複数段備えて流量信号を増幅しながら使用するようにし
ても良い。このように構成することにより、高次のフィ
ルタを形成できる。また、図3に示すように、アクティ
ブフィルタ30を用いるようにしても良い。[0012] In such an electromagnetic flowmeter, some components other than the high-pass filter 1 consisting of a resistor and a capacitor also have a temperature coefficient. PRO correction data in advance
If stored in M11, a more accurate flow rate signal can be obtained. In addition, the high-pass filter is not only one stage of high-pass filter 1, but also has a high-pass filter as shown in FIG.
A plurality of stages may be provided and the flow rate signal may be used while being amplified. With this configuration, a high-order filter can be formed. Further, as shown in FIG. 3, an active filter 30 may be used.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フィル
タから出力される流量信号を入力した場合は、検出され
た周囲温度に応じたメモリの温度特性データをが読み出
すと共に、上記流量信号を読み出した温度特性データに
基づいて補正するようにしたので、ノイズが大幅に除去
され、かつ、周囲温度の変動に際しても安定した正確な
流量信号を得ることができる。As explained above, in the present invention, when a flow rate signal output from a filter is input, the temperature characteristic data of the memory corresponding to the detected ambient temperature is read out, and the flow rate signal is Since the correction is performed based on the read temperature characteristic data, noise is largely removed, and a stable and accurate flow rate signal can be obtained even when the ambient temperature fluctuates.
【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。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electromagnetic flowmeter according to the present invention.
【図2】上記電磁流量計の他の実施例を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the electromagnetic flowmeter.
【図3】上記電磁流量計の他の実施例を示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the electromagnetic flowmeter.
【図4】従来の電磁流量計のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional electromagnetic flowmeter.
【符号の説明】 1,20,22 ハイパスフィルタ[Explanation of symbols] 1, 20, 22 High pass filter
Claims (1)
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
らその流量値を測定する電磁流量計において、前記流量
信号の周波数近傍にカットオフ周波数を有し流量信号を
入力して混入されたノイズの除去を行う複数のフィルタ
と、このフィルタを構成する素子の温度特性データを記
憶するメモリと、前記フィルタから出力される流量信号
を入力したときに前記メモリの温度特性データを検出し
た周囲温度に応じて読みだしすると共に,入力した流量
信号を読みだした温度特性データにより補正する制御手
段とを備えたことを特徴とする電磁流量計。1. In an electromagnetic flowmeter that applies an alternating magnetic field to a liquid flowing in a tube and measures the flow rate value from a flow rate signal generated between two electrodes arranged in the tube, A plurality of filters each having a cutoff frequency and inputting a flow rate signal to remove mixed noise, a memory storing temperature characteristic data of elements constituting the filter, and a memory that stores the flow rate signal output from the filters. An electromagnetic flow rate characterized by comprising a control means for reading out the temperature characteristic data of the memory according to the detected ambient temperature when inputted, and correcting the inputted flow rate signal by the read out temperature characteristic data. Total.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14277891A JPH04343021A (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Electromagnetic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14277891A JPH04343021A (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Electromagnetic flowmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04343021A true JPH04343021A (en) | 1992-11-30 |
Family
ID=15323375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14277891A Pending JPH04343021A (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Electromagnetic flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04343021A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4851339B2 (en) * | 2003-11-25 | 2012-01-11 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | Fluid discharge system |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP14277891A patent/JPH04343021A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4851339B2 (en) * | 2003-11-25 | 2012-01-11 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | Fluid discharge system |
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