JPH0575341B2 - - Google Patents
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- JPH0575341B2 JPH0575341B2 JP9017987A JP9017987A JPH0575341B2 JP H0575341 B2 JPH0575341 B2 JP H0575341B2 JP 9017987 A JP9017987 A JP 9017987A JP 9017987 A JP9017987 A JP 9017987A JP H0575341 B2 JPH0575341 B2 JP H0575341B2
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、磁場を被測定流体に印加しその流量
を測定する電磁流量計に係り、特にその励磁方式
とこれに伴なう信号処理方式を改良した電磁流量
計に関する。
を測定する電磁流量計に係り、特にその励磁方式
とこれに伴なう信号処理方式を改良した電磁流量
計に関する。
＜従来の技術＞
工業用の電磁流量計は従来から商用電源を用い
て励磁する商用周波の励磁方式が採用されてき
た。商用周波の励磁方式は，(イ)応答速度が早く低
コストに出来る。(ロ)スラリ性の液体や低導電率の
流体で発生する流速と共に増加する低周波のラン
ダムノイズ（以下、フローノイズという）の影響
を受けがたい，という利点があるが、稼動状態で
比較的に長期、例えば１日程度の間、放置してお
くとゼロ点が変動するという欠点がある。
て励磁する商用周波の励磁方式が採用されてき
た。商用周波の励磁方式は，(イ)応答速度が早く低
コストに出来る。(ロ)スラリ性の液体や低導電率の
流体で発生する流速と共に増加する低周波のラン
ダムノイズ（以下、フローノイズという）の影響
を受けがたい，という利点があるが、稼動状態で
比較的に長期、例えば１日程度の間、放置してお
くとゼロ点が変動するという欠点がある。
このため、商用周波の1/2、あるいはこれ以下
の低周波で励磁する低周波励磁方式が採用される
ようになつた。
の低周波で励磁する低周波励磁方式が採用される
ようになつた。
低周波励磁方式にすると周知のようにゼロ点の
安定な電磁流量計が得られる利点がある。しか
し、励磁周波数が低いのでフローノイズの周波数
と近接し、このためフローノイズの影響を受け易
く、特に流速が大になるとこの影響が顕著にな
る。また，フローノイズの影響を軽減するために
ダンピングをかけると応答が遅くなる欠点を有し
ている。
安定な電磁流量計が得られる利点がある。しか
し、励磁周波数が低いのでフローノイズの周波数
と近接し、このためフローノイズの影響を受け易
く、特に流速が大になるとこの影響が顕著にな
る。また，フローノイズの影響を軽減するために
ダンピングをかけると応答が遅くなる欠点を有し
ている。
＜発明が解決しようとする問題点＞
従つて、いずれの方式にしてもゼロ点が安定で
かつフローノイズの影響も受けがたい電磁流量計
を得ることができないという問題がある。
かつフローノイズの影響も受けがたい電磁流量計
を得ることができないという問題がある。
＜問題点を解決するための手段＞
この発明は、この問題点を解決するために第１
周波数とこれより低い第２周波数の２つの異なつ
た周波数を有する磁場を供給する励磁手段と、こ
の励磁手段により励磁され流量に対応して発生す
る信号電圧を前記第１周波数に基づいて弁別して
出力する第１復調手段と、信号電圧を第２周波数
に基づいて弁別して復調する第２復調手段と、第
１復調手段と第２復調手段との各出力を所定の比
率で加算的に合成する結合手段と、第１復調手段
あるいは第２復調手段の出力に含まれるノイズを
検出して結合手段の結合度をノイズに関連して変
更するノイズ判別手段とを具備するようにしたも
のである。
周波数とこれより低い第２周波数の２つの異なつ
た周波数を有する磁場を供給する励磁手段と、こ
の励磁手段により励磁され流量に対応して発生す
る信号電圧を前記第１周波数に基づいて弁別して
出力する第１復調手段と、信号電圧を第２周波数
に基づいて弁別して復調する第２復調手段と、第
１復調手段と第２復調手段との各出力を所定の比
率で加算的に合成する結合手段と、第１復調手段
あるいは第２復調手段の出力に含まれるノイズを
検出して結合手段の結合度をノイズに関連して変
更するノイズ判別手段とを具備するようにしたも
のである。
＜実施例＞
以下、本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。第１図は本発明の１実施例を示すブロ
ツク図である。
説明する。第１図は本発明の１実施例を示すブロ
ツク図である。
１０は電磁流量計の検出器の導管であり、絶縁
性のライニングがその内面に施されている。１１
ａ，１１ｂは信号電圧を検出するための電極であ
る。１２は励磁コイルであり、これによつて発生
した磁場が被測定流体に印加される。励磁コイル
１２には、励磁回路１３から励磁電流Ifが供給さ
れている。
性のライニングがその内面に施されている。１１
ａ，１１ｂは信号電圧を検出するための電極であ
る。１２は励磁コイルであり、これによつて発生
した磁場が被測定流体に印加される。励磁コイル
１２には、励磁回路１３から励磁電流Ifが供給さ
れている。
励磁回路１３は次のように構成されている。基
準電圧E1はスイツチSW1を介して増幅器Q1の非
反転入力端（＋）に印加され、その出力端はトラ
ンジスタQ2のベースに接続されている。トラン
ジスタQ2のエミツタは抵抗Rfを介してコモン
COMに接続されると共に増幅器Q1の反転入力端
（−）に接続されている。コモンCOMとトランジ
スタQ2のコレクタとの間には励磁電圧ESがスイ
ツチSW2とSW3の直列回路とこれに並列に接続さ
れたスイツチSW4とSW5の直列回路を介して印加
される。励磁コイル１２はスイツチSW2，SW3の
接続点とスイツチSW4，SW5の接続点にそれぞれ
接続される。タイミング信号S1，S2，S3はそれぞ
れスイツチSW1，SW2とSW5，SW3とSW4の開閉
を制御する。
準電圧E1はスイツチSW1を介して増幅器Q1の非
反転入力端（＋）に印加され、その出力端はトラ
ンジスタQ2のベースに接続されている。トラン
ジスタQ2のエミツタは抵抗Rfを介してコモン
COMに接続されると共に増幅器Q1の反転入力端
（−）に接続されている。コモンCOMとトランジ
スタQ2のコレクタとの間には励磁電圧ESがスイ
ツチSW2とSW3の直列回路とこれに並列に接続さ
れたスイツチSW4とSW5の直列回路を介して印加
される。励磁コイル１２はスイツチSW2，SW3の
接続点とスイツチSW4，SW5の接続点にそれぞれ
接続される。タイミング信号S1，S2，S3はそれぞ
れスイツチSW1，SW2とSW5，SW3とSW4の開閉
を制御する。
一方、信号電圧は電極１１ａ，１１ｂで検出さ
れ、前置増幅器１４に出力される。前置増幅器１
４でコモンモード電圧の除去とインピーダンス変
換がなされその出力端を介して結合点１５に出力
される。結合点１５における信号電圧はスイツチ
SW7を介して、或いは反転増幅器Q3とスイツチ
SW8の直列回路を介してそれぞれ小さな時定数を
もつ低域濾波器１６に印加されている。
れ、前置増幅器１４に出力される。前置増幅器１
４でコモンモード電圧の除去とインピーダンス変
換がなされその出力端を介して結合点１５に出力
される。結合点１５における信号電圧はスイツチ
SW7を介して、或いは反転増幅器Q3とスイツチ
SW8の直列回路を介してそれぞれ小さな時定数を
もつ低域濾波器１６に印加されている。
また、結合点１５における信号電圧はスイツチ
SW9を介して、或いは反転増幅器Q4とスイツチ
SW10の直列回路を介して小さな時定数をもつ低
域濾波器１７に印加されている。スイツチSW7，
SW8，SW9，SW10はそれぞれタイミング回路１
８からのタイミング信号S7，S8，S9，S10で開閉
される。低域濾波器１６の出力と低域濾波器１７
の出力はそれぞれ結合回路１９に出力される。
SW9を介して、或いは反転増幅器Q4とスイツチ
SW10の直列回路を介して小さな時定数をもつ低
域濾波器１７に印加されている。スイツチSW7，
SW8，SW9，SW10はそれぞれタイミング回路１
８からのタイミング信号S7，S8，S9，S10で開閉
される。低域濾波器１６の出力と低域濾波器１７
の出力はそれぞれ結合回路１９に出力される。
結合回路１９は低域濾波器１６と１７との比率
加算をして出力端子２０に出力する。結合回路１
９は電圧／パルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄ、FET
などで構成されたスイツチSW11とSW12、及び加
算器Q6で構成されている。スイツチSW11とSW12
の一端には低域濾波器１６と１７の出力が印加さ
れ、スイツチSW11とSW12のゲートには電圧／パ
ルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄの出力が印加されてい
る。スイツチSW11とSW12の他端はそれぞれ加算
器Q6の入力端（＋）、（＋）に接続され、その出
力端は出力端子２０に接続される。
加算をして出力端子２０に出力する。結合回路１
９は電圧／パルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄ、FET
などで構成されたスイツチSW11とSW12、及び加
算器Q6で構成されている。スイツチSW11とSW12
の一端には低域濾波器１６と１７の出力が印加さ
れ、スイツチSW11とSW12のゲートには電圧／パ
ルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄの出力が印加されてい
る。スイツチSW11とSW12の他端はそれぞれ加算
器Q6の入力端（＋）、（＋）に接続され、その出
力端は出力端子２０に接続される。
一方、低域濾波器１６の出力と低域濾波器１７
の出力はノイズ判別回路２１に入力され、その出
力は電圧／パルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄに入力さ
れている。ノイズ判別回路２１は減算器Q7、微
分器Q8、及び整流器Q9で構成され、減算器Q7の
入力端には低域濾波器１６の出力と低域濾波器１
７の出力が入力されてこれらの差が減算器Q7で
演算される。その出力は微分器Q9で微分されて
その変化率が検出されてこれを整流器Q9で整流
して直流信号として電圧／パルスデユテイ変換器
Ｖ／Ｄに出力される。
の出力はノイズ判別回路２１に入力され、その出
力は電圧／パルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄに入力さ
れている。ノイズ判別回路２１は減算器Q7、微
分器Q8、及び整流器Q9で構成され、減算器Q7の
入力端には低域濾波器１６の出力と低域濾波器１
７の出力が入力されてこれらの差が減算器Q7で
演算される。その出力は微分器Q9で微分されて
その変化率が検出されてこれを整流器Q9で整流
して直流信号として電圧／パルスデユテイ変換器
Ｖ／Ｄに出力される。
次に、第１図に示す電磁流量計の動作につき第
２図に示す波形図を参照して説明する。
２図に示す波形図を参照して説明する。
タイミング信号S1は第２図イで示すようにオ
ン／オフを繰返し、これにより基準電圧E1の増
幅器Q1の非反転入力端（＋）への印加が制御さ
れる。一方、タイミング信号S2（第２図ロ）とS3
（第２図ハ）により低周波でスイツチSW2とSW5、
およびスイツチSW3とSW4が交互にオンとされる
ので、第２図ニに示すような低周波（周期：2t）
と高周波（周期：2T）とが複合された励磁電流If
が流れる。
ン／オフを繰返し、これにより基準電圧E1の増
幅器Q1の非反転入力端（＋）への印加が制御さ
れる。一方、タイミング信号S2（第２図ロ）とS3
（第２図ハ）により低周波でスイツチSW2とSW5、
およびスイツチSW3とSW4が交互にオンとされる
ので、第２図ニに示すような低周波（周期：2t）
と高周波（周期：2T）とが複合された励磁電流If
が流れる。
結合点１５における信号電圧は第２図ホ，ヘに
示すタイミング信号S7とS8でサンプリングされる
ので、第２図トに示す電圧がスイツチSW7の出力
側に得られる。これを低域濾波器１６で平滑した
電圧VLが結合回路１９に出力される。
示すタイミング信号S7とS8でサンプリングされる
ので、第２図トに示す電圧がスイツチSW7の出力
側に得られる。これを低域濾波器１６で平滑した
電圧VLが結合回路１９に出力される。
更に、結合点１５における信号電圧は第２図
チ，リで示すタイミングでタイミング信号S9，
S10によりサンプリングされるので、スイツチ
SW9の出力側には第２図ヌで示す信号電圧が出力
され、この信号電圧は電圧VHとして結合回路２
１に出力される。
チ，リで示すタイミングでタイミング信号S9，
S10によりサンプリングされるので、スイツチ
SW9の出力側には第２図ヌで示す信号電圧が出力
され、この信号電圧は電圧VHとして結合回路２
１に出力される。
フローノイズがあると低周波側の低域濾波器１
６の出力側にはフローノイズが現れるが、高周波
側の低域濾波器１７の出力にはフローノイズと高
周波の周波数帯域の相違によりフローノイズは現
れない。従つて、ノイズ判別回路２１の減算器
Q7は低域濾波器１６と１７の出力の減算を実行
し、フローノイズに関連したノイズ電圧を出力す
る。このノイズ電圧は微分器Q8でその変化が演
算され、整流器Q9で整流されてノイズの変化に
応じた直流電圧として電圧／パルスデユテイ変換
器Ｖ／Ｄに入力される。
６の出力側にはフローノイズが現れるが、高周波
側の低域濾波器１７の出力にはフローノイズと高
周波の周波数帯域の相違によりフローノイズは現
れない。従つて、ノイズ判別回路２１の減算器
Q7は低域濾波器１６と１７の出力の減算を実行
し、フローノイズに関連したノイズ電圧を出力す
る。このノイズ電圧は微分器Q8でその変化が演
算され、整流器Q9で整流されてノイズの変化に
応じた直流電圧として電圧／パルスデユテイ変換
器Ｖ／Ｄに入力される。
電圧／パルス変換器Ｖ／Ｄはノイズ電圧に応じ
たデユテイパルスを相補的に動作するスイツチ
SW11とSW12に印加する。フローノイズが少ない
ときはスイツチSW12に対してSW11がオンとなつ
ている割り合いが多く、フローノイズが増えるに
したがつてスイツチSW12に対してSW11がオンと
なつている割り合いが少なくなるように動作す
る。
たデユテイパルスを相補的に動作するスイツチ
SW11とSW12に印加する。フローノイズが少ない
ときはスイツチSW12に対してSW11がオンとなつ
ている割り合いが多く、フローノイズが増えるに
したがつてスイツチSW12に対してSW11がオンと
なつている割り合いが少なくなるように動作す
る。
τL，τHをそれぞれスイツチSW11とSW12のパル
スデユテイとし、結合回路１９の出力V0を式で
現すと次式のようになる。
スデユテイとし、結合回路１９の出力V0を式で
現すと次式のようになる。
V0＝τLVL＋τHVH
ただし、この場合にτL＝１−τHの関係がある。
従つて、フローノイズがない場合は、ノイズ判
別回路２１の出力であるノイズ電圧はなくスイツ
チSW11側がオンになりつづけゼロ点の安定な低
周波側の電圧VLが出力端子２０に出力される。
別回路２１の出力であるノイズ電圧はなくスイツ
チSW11側がオンになりつづけゼロ点の安定な低
周波側の電圧VLが出力端子２０に出力される。
フローノイズが大きい場合には、スイツチ
SW12がオンになり続け、フローノイズに強い高
周波側の電圧VLが出力端子２０に出力される。
SW12がオンになり続け、フローノイズに強い高
周波側の電圧VLが出力端子２０に出力される。
従つて、フローノイズがこれらの中間の値の場
合には高周波側と低周波側の各々の利点が結合さ
れた出力となる。
合には高周波側と低周波側の各々の利点が結合さ
れた出力となる。
なお、第１図において、ノイズ判別回路２１の
出力に代えて重圧VHを結合回路１９中の電圧／
パルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄに直接印加するよう
にしても良い。
出力に代えて重圧VHを結合回路１９中の電圧／
パルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄに直接印加するよう
にしても良い。
このようにすると、τH＝KVH（Ｋは定数）とな
り、フローノイズの少ない低流量域ではτL≒１と
なりV0は安定性の良いVLとほぼ等しくなる。流
量が増加してフローノイズが増加するときにはフ
ローノイズの少ないVHが主体となるので、第１
図に示す実施例と同じ効果を得ることができる。
り、フローノイズの少ない低流量域ではτL≒１と
なりV0は安定性の良いVLとほぼ等しくなる。流
量が増加してフローノイズが増加するときにはフ
ローノイズの少ないVHが主体となるので、第１
図に示す実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、第１図に示すノイズ判別回路の出力と
電圧VHとを加算して結合回路１９中の電圧／パ
ルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄに印加するようにして
も良い。
電圧VHとを加算して結合回路１９中の電圧／パ
ルスデユテイ変換器Ｖ／Ｄに印加するようにして
も良い。
また、以上の実施例の具体化に当たつて、マイ
クロコンピユータを用いてソフト的に演算するよ
うにしても良い。
クロコンピユータを用いてソフト的に演算するよ
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、フローノイズの大きさに応じて低
周波励磁と高周波励磁の各出力の比率を変更する
ようにしたので、実質的にゼロ点が安定でかつフ
ローノイズにも強い電磁流量計を得ることができ
る。
発明によれば、フローノイズの大きさに応じて低
周波励磁と高周波励磁の各出力の比率を変更する
ようにしたので、実質的にゼロ点が安定でかつフ
ローノイズにも強い電磁流量計を得ることができ
る。
第１図は本発明の１実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図における実施例の各部の波形を示
す波形図である。 １０……導管、１２……励磁コイル、１３……
励磁回路、１４……前置増幅器、１５……結合
点、１６，１７……低域濾波器、１８……タイミ
ング回路、１９……結合回路、２１……ノイズ判
別回路、ES……励磁電圧、Ｖ／Ｄ……電圧／パル
スユテイ変換器。
第２図は第１図における実施例の各部の波形を示
す波形図である。 １０……導管、１２……励磁コイル、１３……
励磁回路、１４……前置増幅器、１５……結合
点、１６，１７……低域濾波器、１８……タイミ
ング回路、１９……結合回路、２１……ノイズ判
別回路、ES……励磁電圧、Ｖ／Ｄ……電圧／パル
スユテイ変換器。
Claims (1)
- １ 第１周波数とこれより低い第２周波数の２つ
の異なつた周波数を有する磁場を供給する励磁手
段と、この励磁手段により励磁され流量に対応し
て発生する信号電圧を前記第１周波数に基づいて
弁別して出力する第１復調手段と、前記信号電圧
を前記第２周波数に基づいて弁別して復調する第
２復調手段と、前記第１復調手段と前記第２復調
手段との各出力を所定の比率で加算的に合成する
結合手段と、前記第１復調手段あるいは前記第２
復調手段の出力に含まれるノイズを検出して前記
結合手段の結合度を前記ノイズに関連して変更す
るノイズ判別手段とを具備したことを特徴とする
電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9017987A JPS63255618A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9017987A JPS63255618A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255618A JPS63255618A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH0575341B2 true JPH0575341B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=13991259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9017987A Granted JPS63255618A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63255618A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5196232B2 (ja) * | 2008-01-16 | 2013-05-15 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
| JP5532674B2 (ja) * | 2009-05-13 | 2014-06-25 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
| US9182258B2 (en) * | 2011-06-28 | 2015-11-10 | Rosemount Inc. | Variable frequency magnetic flowmeter |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP9017987A patent/JPS63255618A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63255618A (ja) | 1988-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |