JPH0477854B2 - - Google Patents
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- JPH0477854B2 JPH0477854B2 JP59274608A JP27460884A JPH0477854B2 JP H0477854 B2 JPH0477854 B2 JP H0477854B2 JP 59274608 A JP59274608 A JP 59274608A JP 27460884 A JP27460884 A JP 27460884A JP H0477854 B2 JPH0477854 B2 JP H0477854B2
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- excitation
- noise
- electromagnetic flowmeter
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、方形波励磁方式の電磁流量計に係
り、特に励磁手段を改良して流量出力の安定化を
図る電磁流量計に関する。
り、特に励磁手段を改良して流量出力の安定化を
図る電磁流量計に関する。
従来、一般に使用されている方形波励磁方式の
電磁流量計は、第6図および第7図に示すように
タイミング回路1から発生されるタイミング信号
S1を受けて励磁回路2より低周波で交番の定電
流としての励磁電流S2を検出器本体3の一対の
コイル4,4′に印加して励磁するとともに、こ
のときコイル4,4′から発生する磁束と流体の
速度に比例して導電性流体に誘起せられる起電力
S3,S3′を前記磁束方向と垂直に測定管5の
内壁に絶縁されて取付けられた一対の電極6,
6′にて検出し、この検出起電力を信号変換器7
のサンプリングホールド回路8で磁束の安定する
時即ち磁束方向が切換わる直前にタイミング回路
1からのサンプリング信号S4,S4′によつてサン
プリングして出力することにより、流体の平均速
度を測定する構成となつている。
電磁流量計は、第6図および第7図に示すように
タイミング回路1から発生されるタイミング信号
S1を受けて励磁回路2より低周波で交番の定電
流としての励磁電流S2を検出器本体3の一対の
コイル4,4′に印加して励磁するとともに、こ
のときコイル4,4′から発生する磁束と流体の
速度に比例して導電性流体に誘起せられる起電力
S3,S3′を前記磁束方向と垂直に測定管5の
内壁に絶縁されて取付けられた一対の電極6,
6′にて検出し、この検出起電力を信号変換器7
のサンプリングホールド回路8で磁束の安定する
時即ち磁束方向が切換わる直前にタイミング回路
1からのサンプリング信号S4,S4′によつてサン
プリングして出力することにより、流体の平均速
度を測定する構成となつている。
この電磁流量計にあつては、一対の電極6,
6′からの起電力S3,S3′は励磁1周期に2回
サンプリングされ時間的に隣り合うサンプリング
の値の差が出力される。従つて、このようなサン
プリング手段をとれば、励磁周波数の偶数倍の周
波数の信号や励磁周波数より十分に低い周波数の
信号即ち雑音成分を除去することができる。但
し、この場合の励磁周波数は、商用電源の誘導雑
音が最も大きいことに着目して商用電源の偶数分
の1(主に1/8)に定められている。
6′からの起電力S3,S3′は励磁1周期に2回
サンプリングされ時間的に隣り合うサンプリング
の値の差が出力される。従つて、このようなサン
プリング手段をとれば、励磁周波数の偶数倍の周
波数の信号や励磁周波数より十分に低い周波数の
信号即ち雑音成分を除去することができる。但
し、この場合の励磁周波数は、商用電源の誘導雑
音が最も大きいことに着目して商用電源の偶数分
の1(主に1/8)に定められている。
ところで、以上のような電磁流量計の電極6,
6′は直接流体と接触しているので、電極6,
6′の表面と流体に含まれるイオン等による電池
作用により、一対の電極6,6′には流量信号と
は無関係な起電力が発生する。これは、電気化学
的雑音と呼ばれ、起電力の大きさが流量信号の10
〜100倍以上と過大なものである。但し、この雑
音の周波数成分は、通常励磁周波数に比較して低
い成分であるので、サンプリングを行なうことに
よつて除去することができる。
6′は直接流体と接触しているので、電極6,
6′の表面と流体に含まれるイオン等による電池
作用により、一対の電極6,6′には流量信号と
は無関係な起電力が発生する。これは、電気化学
的雑音と呼ばれ、起電力の大きさが流量信号の10
〜100倍以上と過大なものである。但し、この雑
音の周波数成分は、通常励磁周波数に比較して低
い成分であるので、サンプリングを行なうことに
よつて除去することができる。
しかし、この電気化学的雑音は、電極6,6′
の表面状態に大きく影響を受けるので、流量計に
取付けられている配管内の急激な圧力変動に伴な
う微少な流体の動きによつても変化する。特に、
配管内の急激な圧力変動はピストン方式のポンプ
を流体が殆んど流れない状態で使用した場合など
に多く発生する。このピストン式ポンプの通常の
使用範囲は0.1〜3Hz程度であるが、複筒複動式
のものなどではその吐出圧の波形がポンプ回転数
の4倍以上の成分を有し、電気化学的雑音も吐出
圧と同じ周波数成分をもつこととなり、励磁周波
数と一致してしまうことがある。
の表面状態に大きく影響を受けるので、流量計に
取付けられている配管内の急激な圧力変動に伴な
う微少な流体の動きによつても変化する。特に、
配管内の急激な圧力変動はピストン方式のポンプ
を流体が殆んど流れない状態で使用した場合など
に多く発生する。このピストン式ポンプの通常の
使用範囲は0.1〜3Hz程度であるが、複筒複動式
のものなどではその吐出圧の波形がポンプ回転数
の4倍以上の成分を有し、電気化学的雑音も吐出
圧と同じ周波数成分をもつこととなり、励磁周波
数と一致してしまうことがある。
ところが、以上のような状態が発生すると、電
磁流量計の出力は現実に流体が流れていないにも
拘らず流量出力が出たりあるいはふらついたりし
て使用不能となつてしまう。この対策としては、
ポンプの吐出側に圧力変化が起らない様にバツフ
アタンクを設けることがあるが、コストやスペー
スの上で大きな問題がある。また、励磁周波数を
より高い周波数に変えるという対策も考えられる
が、ポンプの使用周波数は広い範囲にあるので、
電気化学的雑音の最高周波数を限定することは困
難であるし、また高い方形波励磁周波数で動作す
る電磁流量計の場合には検出器磁気回路の応答を
速くしなければならず、高コスト化および大電力
化を招く問題がある。
磁流量計の出力は現実に流体が流れていないにも
拘らず流量出力が出たりあるいはふらついたりし
て使用不能となつてしまう。この対策としては、
ポンプの吐出側に圧力変化が起らない様にバツフ
アタンクを設けることがあるが、コストやスペー
スの上で大きな問題がある。また、励磁周波数を
より高い周波数に変えるという対策も考えられる
が、ポンプの使用周波数は広い範囲にあるので、
電気化学的雑音の最高周波数を限定することは困
難であるし、また高い方形波励磁周波数で動作す
る電磁流量計の場合には検出器磁気回路の応答を
速くしなければならず、高コスト化および大電力
化を招く問題がある。
本発明は以上のような点に着目してなされたも
ので、雑音が発生しても常に安定に流量信号を測
定し得る電磁流量計を提供することにある。
ので、雑音が発生しても常に安定に流量信号を測
定し得る電磁流量計を提供することにある。
本発明は、検出器本体の出力に含まれる周波数
成分から雑音を検出する雑音検出手段と、2種類
の励磁周波数信号を選択する励磁信号選択手段と
を有し、この雑音検出手段により流量出力に雑音
が含まれていると判断したとき、前記励磁信号選
択手段によつて雑音周波数より離れた励磁周波数
信号を選択して検出器本体を励磁する電磁流量計
である。
成分から雑音を検出する雑音検出手段と、2種類
の励磁周波数信号を選択する励磁信号選択手段と
を有し、この雑音検出手段により流量出力に雑音
が含まれていると判断したとき、前記励磁信号選
択手段によつて雑音周波数より離れた励磁周波数
信号を選択して検出器本体を励磁する電磁流量計
である。
以下、本発明の一実施例について第1図を参照
して説明する。同図において10は導電性流体の
流速に比例した起電力を検出する検出器本体を示
し、これは導電性流体が流通される測定管11
と、この測定管11の管軸方向と直交する方向に
磁束を形成する励磁コイル12,12′と、この
励磁コイル12,12′の磁束方向および流体の
流れ方向に対して垂直となる様に前記測定管11
の内壁に対向配置され、導電性流体に誘起される
起電力を取り出す一対の電極13,13とによつ
て構成されている。
して説明する。同図において10は導電性流体の
流速に比例した起電力を検出する検出器本体を示
し、これは導電性流体が流通される測定管11
と、この測定管11の管軸方向と直交する方向に
磁束を形成する励磁コイル12,12′と、この
励磁コイル12,12′の磁束方向および流体の
流れ方向に対して垂直となる様に前記測定管11
の内壁に対向配置され、導電性流体に誘起される
起電力を取り出す一対の電極13,13とによつ
て構成されている。
20は検出器本体10から出力される起電力を
信号変換して流体の流速に比例した流量信号を得
る信号変換器である。この信号変換器20は、検
出器本体11の一対の電極13,13からの起電
力を増幅する前置増幅器21およびこの増幅器2
1の出力をサンプリング信号に基づいてサンプリ
ングして出力するサンプリングホールド回路22
を有し、さらに増幅器21の出力端にハイパスフ
イルタ23およびローパスフイルタ24が接続さ
れている。これらのフイルタ23,24は増幅器
21の出力の周波数成分から雑音を検出するもの
であり、特にハイパスフイルタ23は増幅器21
の出力が予め定めた遮断周波数以上の周波数成分
を含んでいるときハイレベル信号“H”を出力
し、一方、ローパスフイルタ24は増幅器21の
出力が予め定めた遮断周波数以下の周波数成分を
含んでいるときにハイレベル信号“H”を出力す
る機能をもつている。このフイルタ23,24の
出力端にはそれぞれ個別に例えばNOR回路など
のゲート回路25,26が接続されている。これ
らのゲート回路25,26はクロツク発生回路2
7およびゲート制御回路28によつて交互にオン
制御されるようになつている。このクロツク発生
回路27は、発振器などによつて構成され、励磁
周波数信号とサンプリング信号とを交互にある周
期をもつて発生させるためのクロツク信号を出力
し、またゲート制御回路28は、例えばD形フリ
ツプ・フロツプ回路によつて構成され、前記クロ
ツク発生回路27から出力されるクロツクを受
け、このクロツクの立下りで出力が反転して該ク
ロツクより2倍周期の信号を出力してゲート回路
25,26を交互にオン制御するものである。さ
らに、ゲート回路25,26の出力端にはゲート
回路25の出力端をT入力端とし、ゲート回路2
6の出力端をK入力端とし、かつ前記クロツク発
生回路27から出力されるクロツクを受けてその
クロツクの立上りで出力を反転する例えばJK形
フリツプ・フロツプ回路などの切替信号発生回路
29が接続されている。30は切替信号発生回路
29の出力を受けて励磁周波数を選択する励磁信
号選択回路であつて、これらは例えば開閉スイツ
チ30a,30bによつて構成され、開閉スイツ
チ30aのオンにより発振器31から出力される
周波数信号cを選択してタイミング回路32に与
え、一方、開閉スイツチ30bのオンにより発振
器33から出力される周波数信号b(b<c)を
選択してタイミング回路32に与える構成となつ
ている。このタイミング回路32は、発振器31
の出力を受けて励磁周波数信号Ecを出力し、同
様に発振器33の出力を受けて励磁周波数信号
Eb(Eb<Ec)を出力し、これらは励磁回路34
に与えるとともに、前記サンプリングホールド回
路22にサンプリング信号を供給する。従つて、
励磁回路34は前記励磁周波数Ec又はEb受けて
励磁コイル12,12′に励磁信号を供給する。
35は開閉スイツチ30bのオン時および通電さ
れたときに各回路28,29のQ出力をハイレベ
ル、出力をローレベルにプリセツトするプリセ
ツト回路である。なお、前記ハイパスフイルタ2
3の遮断周波数Hcは(Ec+Eb)/2の関係にあ
り、ローパスフイルタ24の遮断周波数LcはEb
に設定されている。また、雑音成分は主に高周波
であるので、2つの励磁周波数信号は整数比の関
係にあつてはならない。
信号変換して流体の流速に比例した流量信号を得
る信号変換器である。この信号変換器20は、検
出器本体11の一対の電極13,13からの起電
力を増幅する前置増幅器21およびこの増幅器2
1の出力をサンプリング信号に基づいてサンプリ
ングして出力するサンプリングホールド回路22
を有し、さらに増幅器21の出力端にハイパスフ
イルタ23およびローパスフイルタ24が接続さ
れている。これらのフイルタ23,24は増幅器
21の出力の周波数成分から雑音を検出するもの
であり、特にハイパスフイルタ23は増幅器21
の出力が予め定めた遮断周波数以上の周波数成分
を含んでいるときハイレベル信号“H”を出力
し、一方、ローパスフイルタ24は増幅器21の
出力が予め定めた遮断周波数以下の周波数成分を
含んでいるときにハイレベル信号“H”を出力す
る機能をもつている。このフイルタ23,24の
出力端にはそれぞれ個別に例えばNOR回路など
のゲート回路25,26が接続されている。これ
らのゲート回路25,26はクロツク発生回路2
7およびゲート制御回路28によつて交互にオン
制御されるようになつている。このクロツク発生
回路27は、発振器などによつて構成され、励磁
周波数信号とサンプリング信号とを交互にある周
期をもつて発生させるためのクロツク信号を出力
し、またゲート制御回路28は、例えばD形フリ
ツプ・フロツプ回路によつて構成され、前記クロ
ツク発生回路27から出力されるクロツクを受
け、このクロツクの立下りで出力が反転して該ク
ロツクより2倍周期の信号を出力してゲート回路
25,26を交互にオン制御するものである。さ
らに、ゲート回路25,26の出力端にはゲート
回路25の出力端をT入力端とし、ゲート回路2
6の出力端をK入力端とし、かつ前記クロツク発
生回路27から出力されるクロツクを受けてその
クロツクの立上りで出力を反転する例えばJK形
フリツプ・フロツプ回路などの切替信号発生回路
29が接続されている。30は切替信号発生回路
29の出力を受けて励磁周波数を選択する励磁信
号選択回路であつて、これらは例えば開閉スイツ
チ30a,30bによつて構成され、開閉スイツ
チ30aのオンにより発振器31から出力される
周波数信号cを選択してタイミング回路32に与
え、一方、開閉スイツチ30bのオンにより発振
器33から出力される周波数信号b(b<c)を
選択してタイミング回路32に与える構成となつ
ている。このタイミング回路32は、発振器31
の出力を受けて励磁周波数信号Ecを出力し、同
様に発振器33の出力を受けて励磁周波数信号
Eb(Eb<Ec)を出力し、これらは励磁回路34
に与えるとともに、前記サンプリングホールド回
路22にサンプリング信号を供給する。従つて、
励磁回路34は前記励磁周波数Ec又はEb受けて
励磁コイル12,12′に励磁信号を供給する。
35は開閉スイツチ30bのオン時および通電さ
れたときに各回路28,29のQ出力をハイレベ
ル、出力をローレベルにプリセツトするプリセ
ツト回路である。なお、前記ハイパスフイルタ2
3の遮断周波数Hcは(Ec+Eb)/2の関係にあ
り、ローパスフイルタ24の遮断周波数LcはEb
に設定されている。また、雑音成分は主に高周波
であるので、2つの励磁周波数信号は整数比の関
係にあつてはならない。
次に、以上のように構成された電磁流量計の作
用について第2図および第3図を参照して説明す
る。第2図は雑音を含まない場合の通常動作を示
し、第3図は雑音を含んだ場合の動作を示す。な
お、両図とも励磁周波数の変化に着目したもので
あり、流量信号のサンプリング等は第7図と同じ
なので図示していない。
用について第2図および第3図を参照して説明す
る。第2図は雑音を含まない場合の通常動作を示
し、第3図は雑音を含んだ場合の動作を示す。な
お、両図とも励磁周波数の変化に着目したもので
あり、流量信号のサンプリング等は第7図と同じ
なので図示していない。
先ず、雑音を含まない通常動作について述べ
る。第2図において時刻t0〜t1ではプリセツトが
解けたときであるので、ゲート制御回路28およ
び切替信号発生回路29の各Q端子からハイレベ
ル信号“H”が出力されており、このため開閉ス
イツチ30aがオンとなつている。従つて、発振
器31の出力信号cが開閉スイツチ30aを介し
てタイミング回路32に供給されており、該回路
32から高い励磁周波数信号Ecが出力されてい
る。一方、ローパスフイルタ24はローレベル
“L”、ハイパスフイルタ23の出力は流量信号が
有る時にはハイレベル、無い時にはローレベルで
ある。第2図は流量信号がある場合を示してい
る。
る。第2図において時刻t0〜t1ではプリセツトが
解けたときであるので、ゲート制御回路28およ
び切替信号発生回路29の各Q端子からハイレベ
ル信号“H”が出力されており、このため開閉ス
イツチ30aがオンとなつている。従つて、発振
器31の出力信号cが開閉スイツチ30aを介し
てタイミング回路32に供給されており、該回路
32から高い励磁周波数信号Ecが出力されてい
る。一方、ローパスフイルタ24はローレベル
“L”、ハイパスフイルタ23の出力は流量信号が
有る時にはハイレベル、無い時にはローレベルで
ある。第2図は流量信号がある場合を示してい
る。
今、クロツク発生回路27から第2図に示すク
ロツクが出力され、また流量有りの状態のために
ハイパスフイルタ23からハイレベル、ローパス
フイルタ24からローレベル信号が出力されてい
る。従つて、この状態においてクロツクを受けて
ゲート制御回路28はクロツクの立下りで反転す
る2倍周期となるハイレベル信号がQ端子および
Q端子から交互に出力される。この結果、時刻t1
では、ゲート回路25の出力はローレベルとな
り、切替信号発生回路29のQ端子がローレベ
ル、端子がハイレベルにそれぞれ反転する。従
つて、開閉スイツチ30aがオフ、開閉スイツチ
30bがオンとなるので、発振器33の出力bが
タイミング回路32に与えられ、この回路32か
ら出力bで定まる低い励磁周波数信号Ebが出力
され、励磁回路34で励磁コイル12,12′を
励磁することになる。
ロツクが出力され、また流量有りの状態のために
ハイパスフイルタ23からハイレベル、ローパス
フイルタ24からローレベル信号が出力されてい
る。従つて、この状態においてクロツクを受けて
ゲート制御回路28はクロツクの立下りで反転す
る2倍周期となるハイレベル信号がQ端子および
Q端子から交互に出力される。この結果、時刻t1
では、ゲート回路25の出力はローレベルとな
り、切替信号発生回路29のQ端子がローレベ
ル、端子がハイレベルにそれぞれ反転する。従
つて、開閉スイツチ30aがオフ、開閉スイツチ
30bがオンとなるので、発振器33の出力bが
タイミング回路32に与えられ、この回路32か
ら出力bで定まる低い励磁周波数信号Ebが出力
され、励磁回路34で励磁コイル12,12′を
励磁することになる。
時刻t1からt2では、流量信号の有無に拘らず、
ハイパスフイルタ23の出力はローレベル、ロー
パスフイルタ24の出力は流動信号の有無により
変化するが、時刻t2においてはゲート回路25の
出力はハイレベル、ゲート回路26の出力はロー
レベルとなるので、切替信号発生回路29の出力
は再び反転する。このため、再び高い励磁周波数
Ecとなる。以後、雑音がない場合には時刻t0〜t2
の繰返しとなり、励磁周波数EcおよびEbが周期
的に切替つて出力されることになる。
ハイパスフイルタ23の出力はローレベル、ロー
パスフイルタ24の出力は流動信号の有無により
変化するが、時刻t2においてはゲート回路25の
出力はハイレベル、ゲート回路26の出力はロー
レベルとなるので、切替信号発生回路29の出力
は再び反転する。このため、再び高い励磁周波数
Ecとなる。以後、雑音がない場合には時刻t0〜t2
の繰返しとなり、励磁周波数EcおよびEbが周期
的に切替つて出力されることになる。
次に、雑音を含んだ場合の動作について第3図
を参照して述べる。同図は(Eb+Ec)/2以上
の周波数成分をもつた雑音が存在した場合のタイ
ムチヤートである。先ず、時刻t0〜t1の間は第2
図と同様であり、よつて励磁周波数はEcである。
さらに、時刻t1においては励磁周波数はEbとな
る。
を参照して述べる。同図は(Eb+Ec)/2以上
の周波数成分をもつた雑音が存在した場合のタイ
ムチヤートである。先ず、時刻t0〜t1の間は第2
図と同様であり、よつて励磁周波数はEcである。
さらに、時刻t1においては励磁周波数はEbとな
る。
ところで、例えば時刻t3において雑音が混入し
たとすると、ハイパスフイルタ23は雑音を検出
して以降ハイレベルとなり、これに伴なつてゲー
ト回路25の出力は以降ローレベルとなる。一
方、ローパスフイルタ24は流量信号が有る場合
にはハイレベル、無い場合にはローレベルとなる
が、この場合には流量信号があるのでハイレベル
となつており、このためゲート回路26の出力は
ローレベルとなる。よつて、切替信号発生回路2
9の出力はクロツクパルスの立ち上がる前の状態
を保持し、開閉スイツチ30aはオフ状態、開閉
スイツチ30bはオン状態を保持し、発振器33
の出力信号bで定まる低い励磁周波数信号Ebで
励磁コイル12,12′を励磁することになる。
即ち、励磁コイル12,12′は雑音の周波数成
分より離れた低い励磁周波数信号Ebによつて励
磁される。
たとすると、ハイパスフイルタ23は雑音を検出
して以降ハイレベルとなり、これに伴なつてゲー
ト回路25の出力は以降ローレベルとなる。一
方、ローパスフイルタ24は流量信号が有る場合
にはハイレベル、無い場合にはローレベルとなる
が、この場合には流量信号があるのでハイレベル
となつており、このためゲート回路26の出力は
ローレベルとなる。よつて、切替信号発生回路2
9の出力はクロツクパルスの立ち上がる前の状態
を保持し、開閉スイツチ30aはオフ状態、開閉
スイツチ30bはオン状態を保持し、発振器33
の出力信号bで定まる低い励磁周波数信号Ebで
励磁コイル12,12′を励磁することになる。
即ち、励磁コイル12,12′は雑音の周波数成
分より離れた低い励磁周波数信号Ebによつて励
磁される。
時刻t4では、流量信号が有る場合には両方のゲ
ート回路25,26の出力がともにローレベル、
流量信号が無い場合にはゲート回路25の出力が
ローレベル、ゲート回路26の出力がハイレベル
となるが、何れにせよ、開閉スイツチ30aがオ
フ状態、開閉スイツチ30bがオン状態を続け、
以降雑音が無くなるまで低い励磁周波数信号Eb
を用いて励磁を続行する。なお、第3図において
ローパスフイルタ24の出力およびゲート回路2
6の出力の実線は流量信号が有る場合、一点鎖線
は流量信号が無い場合を示す。
ート回路25,26の出力がともにローレベル、
流量信号が無い場合にはゲート回路25の出力が
ローレベル、ゲート回路26の出力がハイレベル
となるが、何れにせよ、開閉スイツチ30aがオ
フ状態、開閉スイツチ30bがオン状態を続け、
以降雑音が無くなるまで低い励磁周波数信号Eb
を用いて励磁を続行する。なお、第3図において
ローパスフイルタ24の出力およびゲート回路2
6の出力の実線は流量信号が有る場合、一点鎖線
は流量信号が無い場合を示す。
混入雑音が低い励磁周波数信号Eb以下の周波
数成分をもつたものである場合、フイルタ23,
24およびゲート回路25,26は前述と全く逆
の動作となり、高い励磁周波数Ecを用いて励磁
コイル12,12′を励磁することになる。
数成分をもつたものである場合、フイルタ23,
24およびゲート回路25,26は前述と全く逆
の動作となり、高い励磁周波数Ecを用いて励磁
コイル12,12′を励磁することになる。
従つて、以上のような実施例の構成によつて次
のような利点を有する。即ち、ピストン式ポンプ
等により励磁周波数に近い高調波成分をもつ電気
化学的雑音が発生し、これが原因で流量出力が不
安定となるのは、雑音の高調波周波数と励磁周波
数が一致若しくは非常に近づいたために発生す
る。そこで、上記実施例では、常時は2つの励磁
周波数信号Ec,Ebを交互に切替えて検出器本体
10を駆動するが、雑音が混入したときには励磁
周波数を雑音周波数からより離れた励磁周波数に
固定して検出器本体10を駆動するので、雑音が
混入しても流量信号を安定に測定できるものであ
る。
のような利点を有する。即ち、ピストン式ポンプ
等により励磁周波数に近い高調波成分をもつ電気
化学的雑音が発生し、これが原因で流量出力が不
安定となるのは、雑音の高調波周波数と励磁周波
数が一致若しくは非常に近づいたために発生す
る。そこで、上記実施例では、常時は2つの励磁
周波数信号Ec,Ebを交互に切替えて検出器本体
10を駆動するが、雑音が混入したときには励磁
周波数を雑音周波数からより離れた励磁周波数に
固定して検出器本体10を駆動するので、雑音が
混入しても流量信号を安定に測定できるものであ
る。
なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば流量信号と雑音の弁別を行なうた
めに2種類の励磁周波数を用いたが、それよりも
多くてもよい。また、上記実施例では、ハイパス
フイルタ23およびローパスフイルタ24を用い
たが、例えば電源誘導雑音や前置増幅器21を構
成する半導体素子の素子雑音による励磁周波数の
切替え誤動作の可能性を避けるために、ハイパス
フイルタ23の代りに高域遮断周波数をEc、低
域遮断周波数を(Ec+Eb)/2としたバンドパ
スフイルタを用い、またローパスフイルタ24の
代りに高域遮断周波数をEbとしたバンドパスフ
イルタを用いてもよい。さらに、上記実施例は3
種類の発振器27,31,33を用いたが、例え
ば第4図のように1個の発振器40を用い、この
発振器40の出力を例えば分周回路41で分周し
てゲート制御回路等28,29のクロツクとし、
またプログラマブル分周回路42によつて分周し
て異なる2種類の励磁周波数Ec,Ebを得る構成
としてもよい。また、第5図に示すようにフイル
タ23,24の代りに開閉スイツチ30a,30
bに同期して動作するスイツチ43a,43bに
よつて遮断周波数がプログラマブルに設定される
一個のバンドパスフイルタを用いて構成してもよ
い。但し、このフイルタは信号が入力されるとハ
イレベルになるものとする。その他、本発明はそ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施でき
る。
はない。例えば流量信号と雑音の弁別を行なうた
めに2種類の励磁周波数を用いたが、それよりも
多くてもよい。また、上記実施例では、ハイパス
フイルタ23およびローパスフイルタ24を用い
たが、例えば電源誘導雑音や前置増幅器21を構
成する半導体素子の素子雑音による励磁周波数の
切替え誤動作の可能性を避けるために、ハイパス
フイルタ23の代りに高域遮断周波数をEc、低
域遮断周波数を(Ec+Eb)/2としたバンドパ
スフイルタを用い、またローパスフイルタ24の
代りに高域遮断周波数をEbとしたバンドパスフ
イルタを用いてもよい。さらに、上記実施例は3
種類の発振器27,31,33を用いたが、例え
ば第4図のように1個の発振器40を用い、この
発振器40の出力を例えば分周回路41で分周し
てゲート制御回路等28,29のクロツクとし、
またプログラマブル分周回路42によつて分周し
て異なる2種類の励磁周波数Ec,Ebを得る構成
としてもよい。また、第5図に示すようにフイル
タ23,24の代りに開閉スイツチ30a,30
bに同期して動作するスイツチ43a,43bに
よつて遮断周波数がプログラマブルに設定される
一個のバンドパスフイルタを用いて構成してもよ
い。但し、このフイルタは信号が入力されるとハ
イレベルになるものとする。その他、本発明はそ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施でき
る。
以上詳記したように本発明によれば、流量信号
に含まれる周波数成分から雑音が混入されている
と判断すると、励磁周波数を雑音周波数からより
離れた励磁周波数に設定するので、雑音が混入し
ても常に安定に流量信号を測定できる電磁流量計
を提供できる。
に含まれる周波数成分から雑音が混入されている
と判断すると、励磁周波数を雑音周波数からより
離れた励磁周波数に設定するので、雑音が混入し
ても常に安定に流量信号を測定できる電磁流量計
を提供できる。
第1図ないし第3図は本発明に係る電磁流量計
の一実施例を説明するもので、第1図は本発明電
磁流量計を示す構成図、第2図は雑音が混入して
ない場合の動作を説明するタイムチヤート、第3
図は雑音が混入している場合の動作を説明するタ
イムチヤート、第4図および第5図は本発明の他
の実施例を示す構成図、第6図は従来の電磁流量
計を示す構成図、第7図は第6図に示す電磁流量
計の動作を説明するタイムチヤートである。 10…検出器本体、11…測定管、12,1
2′…励磁コイル、13,13…一対の電極、2
0…信号変換器、22…サンプリングホールド回
路、23…ハイパスフイルタ、24…ローパスフ
イルタ、25,26…ゲート回路、27…クロツ
ク発生回路、28…ゲート制御回路、29…切換
信号発生回路、30…励磁信号選択回路、31,
33,40…発振器、32…タイミング回路、4
1…分周回路、42…プログラマブル分周回路、
44…バンドパスフイルタ。
の一実施例を説明するもので、第1図は本発明電
磁流量計を示す構成図、第2図は雑音が混入して
ない場合の動作を説明するタイムチヤート、第3
図は雑音が混入している場合の動作を説明するタ
イムチヤート、第4図および第5図は本発明の他
の実施例を示す構成図、第6図は従来の電磁流量
計を示す構成図、第7図は第6図に示す電磁流量
計の動作を説明するタイムチヤートである。 10…検出器本体、11…測定管、12,1
2′…励磁コイル、13,13…一対の電極、2
0…信号変換器、22…サンプリングホールド回
路、23…ハイパスフイルタ、24…ローパスフ
イルタ、25,26…ゲート回路、27…クロツ
ク発生回路、28…ゲート制御回路、29…切換
信号発生回路、30…励磁信号選択回路、31,
33,40…発振器、32…タイミング回路、4
1…分周回路、42…プログラマブル分周回路、
44…バンドパスフイルタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 導電性流体が流通する測定管の外周に設けら
れた励磁コイルに励磁回路から方形波定電流の励
磁信号を供給するとともに、前記励磁コイルの磁
束方向及び流体の流れ方向に垂直となる様に前記
測定管に取付けられた一対の電極により前記導電
性流体に誘起される起電力を検出する電磁流量計
において、前記一対の電極によつて検出される起
電力に含まれる周波数成分から雑音を検出するフ
イルタと、少なくとも2種類の方形波周波数信号
を発生する周波数発生手段と、非雑音混入時にお
いて前記フイルタの出力およびクロツク発生回路
のクロツクを受けて前記2種類の方形波周波数信
号を所定周期で交互に選択して前記励磁信号と
し、かつ雑音混入時において前記フイルタが雑音
の混入を検出して予め定められた所定レベルを出
力すると、その所定レベル信号を受けて前記雑音
の周波数成分からより離れている前記一方の方形
波周波数信号を選択して前記励磁信号とする励磁
信号選択手段とを備えたことを特徴とする電磁流
量計。 2 フイルタは、ハイパスフイルタとローパスフ
イルタとを用いたものである特許請求の範囲第1
項記載の電磁流量計。 3 フイルタは、前記励磁信号選択手段による選
択動作に同期して動作するスイツチによつて遮断
周波数がプログラマブルに設定される1個のバン
ドパスフイルタを用いたものである特許請求の範
囲第1項記載の電磁流量計。 4 2種類の方形波周波数信号は、周波数比が整
数比でないことを条件とする特許請求の範囲第1
項記載の電磁流量計。 5 2種類の方形波周波数信号は1個の発振器に
分周回路を接続して得るものである特許請求の範
囲第1項記載の電磁流量計。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59274608A JPS61155820A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 電磁流量計 |
US06/810,260 US4658653A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-18 | Electromagnetic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59274608A JPS61155820A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61155820A JPS61155820A (ja) | 1986-07-15 |
JPH0477854B2 true JPH0477854B2 (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=17544102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59274608A Granted JPS61155820A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 電磁流量計 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4658653A (ja) |
JP (1) | JPS61155820A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013536416A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | ローズマウント インコーポレイテッド | ノイズ検出及びその回避 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2589571B1 (fr) * | 1985-10-31 | 1990-02-09 | Sereg Soc | Debitmetre electromagnetique a champ magnetique pulse |
GB2186373B (en) * | 1986-02-06 | 1990-06-06 | Danfoss As | Electromagnetic flowmeters and flowmetering methods |
US4773274A (en) * | 1987-03-03 | 1988-09-27 | Yokogawa Electric Corporation | Electromagnetic flow meter |
JP2559522B2 (ja) * | 1989-06-16 | 1996-12-04 | 株式会社日立製作所 | 電磁流量計 |
JP2545664B2 (ja) * | 1991-11-20 | 1996-10-23 | 山武ハネウエル株式会社 | 電磁流量計 |
DK0543053T3 (da) * | 1991-11-22 | 1995-09-11 | Fischer & Porter Gmbh | Kredsløbsarrangement til en indretning til måling af strømningshastigheden af en væske, som indeholder elektkriske ladninger |
US5844143A (en) * | 1992-04-17 | 1998-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electromagnetic flowmeter |
US5388465A (en) * | 1992-11-17 | 1995-02-14 | Yamatake-Honeywell Co., Ltd. | Electromagnetic flowmeter |
DE4330291A1 (de) * | 1993-09-07 | 1995-03-09 | Fischer & Porter Gmbh | Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit |
DE4330290A1 (de) * | 1993-09-07 | 1995-03-09 | Fischer & Porter Gmbh | Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit |
US6845330B2 (en) * | 2002-04-18 | 2005-01-18 | Yamatake Corporation | Electromagnetic flowmeter |
EP1464930B1 (en) * | 2003-04-02 | 2016-06-08 | ABB Limited | Electromagnetic flow meter |
JP2011232136A (ja) | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Yamatake Corp | 電磁流量計 |
US10641627B2 (en) * | 2013-12-20 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Magnetic flowmeter with automatic operating setpoint selection |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3855858A (en) * | 1973-08-01 | 1974-12-24 | V Cushing | Self synchronous noise rejection circuit for fluid velocity meter |
JPS6055230A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-03-30 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 電磁流量計 |
JPS6056221A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-01 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 電磁流量計 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59274608A patent/JPS61155820A/ja active Granted
-
1985
- 1985-12-18 US US06/810,260 patent/US4658653A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013536416A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | ローズマウント インコーポレイテッド | ノイズ検出及びその回避 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4658653A (en) | 1987-04-21 |
JPS61155820A (ja) | 1986-07-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |