JPH06117893A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JPH06117893A JPH06117893A JP26338492A JP26338492A JPH06117893A JP H06117893 A JPH06117893 A JP H06117893A JP 26338492 A JP26338492 A JP 26338492A JP 26338492 A JP26338492 A JP 26338492A JP H06117893 A JPH06117893 A JP H06117893A
- Authority
- JP
- Japan
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- signal
- electromagnetic flowmeter
- current
- transmission line
- communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】２線式電磁流量計の高性能，高機能化を図った
２線式の通信方法を実現した電磁流量計に関する。 【構成】信号処理部を定電流化し、伝送路上のベースと
なる電流を安定化する。通信を行うときは別の通信用定
電流回路を駆動して伝送路上に通信信号を重畳させる。
伝送路は給電線を兼ねており、１本のケーブルにより電
磁流量計と上位システムとのデータのやりとりができ
る。 【効果】２線式でありながら、４線式と同等の性能，機
能を備えた電磁流量計が得られる。また、計装システム
のコストを低減できる。
２線式の通信方法を実現した電磁流量計に関する。 【構成】信号処理部を定電流化し、伝送路上のベースと
なる電流を安定化する。通信を行うときは別の通信用定
電流回路を駆動して伝送路上に通信信号を重畳させる。
伝送路は給電線を兼ねており、１本のケーブルにより電
磁流量計と上位システムとのデータのやりとりができ
る。 【効果】２線式でありながら、４線式と同等の性能，機
能を備えた電磁流量計が得られる。また、計装システム
のコストを低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプロセス流体の流量を測
定する電磁流量計に係り、特に上位システムとの信号の
伝達方法を簡略化し、布線ケーブル本数を最小化にする
電磁流量計に関する。
定する電磁流量計に係り、特に上位システムとの信号の
伝達方法を簡略化し、布線ケーブル本数を最小化にする
電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流部分を持つ正，負の交流励磁電流に
よる矩形波励磁の電磁流量計は、１）磁気誘導ノイズの
ない部分で信号を取り込むため、ゼロ点の変動が少な
い、２）電源周期に同期した積分形の信号サンプリング
を行うことで電源誘導ノイズが除去できる、など耐ノイ
ズ性にすぐれた面を持っており、工業計器としての電磁
流量計は一般的にこの矩形波励磁方式を採用している。
この方式については、計測と制御（計測自動制御学会会
誌）Vol. １６９ No.４ ３８頁から４０頁にくわしく論
じられている。特に最近の電磁流量計では、山間部に設
置される場合など、無停電電源のＤＣ２４Ｖを電源とし
て使用し、かつ長距離の伝送が要求されることもあり、
この場合、電磁流量計の伝送路を２線式化し、低消費電
力で動作させ、ケーブル１本による信号の伝送を可能と
して、計装システムのケーブル本数の最小化を図ったも
のがあった。
よる矩形波励磁の電磁流量計は、１）磁気誘導ノイズの
ない部分で信号を取り込むため、ゼロ点の変動が少な
い、２）電源周期に同期した積分形の信号サンプリング
を行うことで電源誘導ノイズが除去できる、など耐ノイ
ズ性にすぐれた面を持っており、工業計器としての電磁
流量計は一般的にこの矩形波励磁方式を採用している。
この方式については、計測と制御（計測自動制御学会会
誌）Vol. １６９ No.４ ３８頁から４０頁にくわしく論
じられている。特に最近の電磁流量計では、山間部に設
置される場合など、無停電電源のＤＣ２４Ｖを電源とし
て使用し、かつ長距離の伝送が要求されることもあり、
この場合、電磁流量計の伝送路を２線式化し、低消費電
力で動作させ、ケーブル１本による信号の伝送を可能と
して、計装システムのケーブル本数の最小化を図ったも
のがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、２線式化を達成できた技術的要因として変換器の低
消費電力化が上げられるが、従来の４線式電磁流量計に
比べ、検出器を駆動する励磁電流が４線式が約３００ｍ
Ａであるのに対して２線式が最大４ｍＡと約７５分の１
であること、すなわち流速信号対ノイズの比が極めて悪
いという欠点を持っている。これにより、２線式の電磁
流量計は４線式に対して同等の精度，安定性を持つには
至っていない。また、従来技術では、２線式であるため
に、電磁流量計からの出力は、４−２０ｍＡのアナログ
信号しか取り出せず、積算パルス出力などの接点信号
は、別途配線を設けなくてはならず、２線式は長所が半
減するという欠点もあった。従って２線式の電磁流量計
は精度，測定流量範囲，測定可能流体の制限等につい
て、４線式に劣っていると言うことができる。
は、２線式化を達成できた技術的要因として変換器の低
消費電力化が上げられるが、従来の４線式電磁流量計に
比べ、検出器を駆動する励磁電流が４線式が約３００ｍ
Ａであるのに対して２線式が最大４ｍＡと約７５分の１
であること、すなわち流速信号対ノイズの比が極めて悪
いという欠点を持っている。これにより、２線式の電磁
流量計は４線式に対して同等の精度，安定性を持つには
至っていない。また、従来技術では、２線式であるため
に、電磁流量計からの出力は、４−２０ｍＡのアナログ
信号しか取り出せず、積算パルス出力などの接点信号
は、別途配線を設けなくてはならず、２線式は長所が半
減するという欠点もあった。従って２線式の電磁流量計
は精度，測定流量範囲，測定可能流体の制限等につい
て、４線式に劣っていると言うことができる。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を無
くし、２線式の電磁流量計が４線式と同等の性能を持て
る新しい方式の２線式電磁流量計を提供することにあ
る。
くし、２線式の電磁流量計が４線式と同等の性能を持て
る新しい方式の２線式電磁流量計を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に通信を行う場合、
ある周波数をその通信信号に割りあて、その周波数に対
するフィルタリングを行い、通信情報を読みだす。この
時、伝送路上のノイズ成分が大きく、フィルタの許容範
囲を越えるようなノイズが入る場合、通信誤りが発生
し、伝送品質を劣化させる。このため、伝送路上の、通
信信号レベル，ノイズレベル，フィルタの能力は十分に
検討されなくてはならない。２線式を用いて通信を行う
場合、従来にもその例を見ることができるが、いずれも
アナログ４−２０ｍＡをベースとし、その上に通信信号
を重畳するか、４−２０ｍＡの範囲でパルス状に変化さ
せて通信信号を成すものであった。しかし、電磁流量計
として見た場合、２線式と４線式との性能の差は先に述
べたように明らかである。ここで、４線式並の励磁電流
を持つ電磁流量計の消費電流について考えると、その電
流波形は多くの周波数変動を持つと同時に、正負の励磁
電流の切替時に発生する消費電流そのもののリップルも
大きい。この電流をベースとして通信信号を乗せること
を考えた場合、これだけでは通信レベル対ノイズレベル
の比が低く、実用に供さない。そこで、電磁流量計自身
の消費電流を安定化させ、給電線兼伝送路上の電流変動
を無くすことにより、この線上に通信信号を重畳させる
ことができる。従って、第一に電磁流量計の消費電流の
乱れの原因となる変換部の消費電流を安定化させること
により通信の前提となる伝送路上のノイズレベルの低減
が達成され、第２に、通信信号を正の定電流回路により
パルス状の定電流を発生させることにより通信を可能と
して、第３にこの通信情報に、アナログ情報のみならず
ディジタル情報も重畳することにより、給電線兼伝送路
である１本のケーブルにより、電磁流量計が持つすべて
の情報を上位システムへ伝達することにより達成され
る。
ある周波数をその通信信号に割りあて、その周波数に対
するフィルタリングを行い、通信情報を読みだす。この
時、伝送路上のノイズ成分が大きく、フィルタの許容範
囲を越えるようなノイズが入る場合、通信誤りが発生
し、伝送品質を劣化させる。このため、伝送路上の、通
信信号レベル，ノイズレベル，フィルタの能力は十分に
検討されなくてはならない。２線式を用いて通信を行う
場合、従来にもその例を見ることができるが、いずれも
アナログ４−２０ｍＡをベースとし、その上に通信信号
を重畳するか、４−２０ｍＡの範囲でパルス状に変化さ
せて通信信号を成すものであった。しかし、電磁流量計
として見た場合、２線式と４線式との性能の差は先に述
べたように明らかである。ここで、４線式並の励磁電流
を持つ電磁流量計の消費電流について考えると、その電
流波形は多くの周波数変動を持つと同時に、正負の励磁
電流の切替時に発生する消費電流そのもののリップルも
大きい。この電流をベースとして通信信号を乗せること
を考えた場合、これだけでは通信レベル対ノイズレベル
の比が低く、実用に供さない。そこで、電磁流量計自身
の消費電流を安定化させ、給電線兼伝送路上の電流変動
を無くすことにより、この線上に通信信号を重畳させる
ことができる。従って、第一に電磁流量計の消費電流の
乱れの原因となる変換部の消費電流を安定化させること
により通信の前提となる伝送路上のノイズレベルの低減
が達成され、第２に、通信信号を正の定電流回路により
パルス状の定電流を発生させることにより通信を可能と
して、第３にこの通信情報に、アナログ情報のみならず
ディジタル情報も重畳することにより、給電線兼伝送路
である１本のケーブルにより、電磁流量計が持つすべて
の情報を上位システムへ伝達することにより達成され
る。
【０００６】
【作用】変換器に設けられた定電流回路は、変換器の消
費電流よりも若干高い値で定電流を維持する。これによ
り、給電線兼伝送路上のベースとなる電流は安定とな
る。一方、通信用定電流回路は、変換器からの信号によ
り、通信データに応じて定電流回路をオン／オフし、通
信データを正のパルス状の定電流信号として上位システ
ムに向けて発信する。この時、給電線兼伝送路上のべー
スとなる電流は安定であり、ノイズの心配はない。ま
た、通信用定電流回路の信号レベルは、必要に応じてレ
ベルを変えることができる。従って受信側のフィルタの
能力も、従来と同時か、それ以下でも良い。従って、１
本のケーブルにより、通信が可能となる。そして電磁流
量計本体は、従来の４線式と同等の励磁電流を供給され
るので、流量計としての特性は、従来の４線式の特性を
そのまま維持できる。
費電流よりも若干高い値で定電流を維持する。これによ
り、給電線兼伝送路上のベースとなる電流は安定とな
る。一方、通信用定電流回路は、変換器からの信号によ
り、通信データに応じて定電流回路をオン／オフし、通
信データを正のパルス状の定電流信号として上位システ
ムに向けて発信する。この時、給電線兼伝送路上のべー
スとなる電流は安定であり、ノイズの心配はない。ま
た、通信用定電流回路の信号レベルは、必要に応じてレ
ベルを変えることができる。従って受信側のフィルタの
能力も、従来と同時か、それ以下でも良い。従って、１
本のケーブルにより、通信が可能となる。そして電磁流
量計本体は、従来の４線式と同等の励磁電流を供給され
るので、流量計としての特性は、従来の４線式の特性を
そのまま維持できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明
する。図１において、１は電磁流量計検出器、２は電磁
流量計変換器、３は電源、４は電源側送受信部、５は変
換器内信号処理部、６は変換器用定電流回路、７は送受
信部、８は通信信号送信スイッチ、９は通信用定電流回
路、１０は伝送路である。次に動作について説明する。
変換器２では検出器１に対して励磁電流を供給し、検出
器１は流速信号を変換器２へ伝送し、変換器２はこの信
号を増幅する。これらの励磁回路、増幅回路は信号処理
部５に含まれる。ここで得られた流速信号は、信号処理
部５内のマイクロプロセッサによりディジタル量に変換
される。この一連の処理を行うのに必要な電流は電源３
から供給されるが、この電流は、信号処理を行うため大
きく変動している。これを定電流に補正するのが変換器
用定電流回路６であり、これによって変換器の信号処理
部の消費電流は定電流化される。従って励磁電流を数百
ｍＡ流しても、電源３から見た信号処理部５は定電流回
路となる。一方、送受信部７は、通信信号送信スイッチ
８を制御し、通信用定電流回路９を制御する。これは、
データの送信要求に応じて“０”，“１”のコードを送
信信号伝送スイッチ８で制御することにより伝送路１０
上の電流を変調させることとなり、これによって通信情
報を電源側送受信部４に伝送することができる。この通
信情報は、電磁流量計に必要とされるほとんどすべての
情報を乗せることが可能となる、例えば従来のアナログ
信号の４−２０ｍＡに対応した信号，積算パルス信号，
自動レンジ切替信号，正逆流接点信号，自己診断信号，
流量上下限警報信号又は接点信号等を乗せることが可能
になる。これにより１本のケーブルにより信号を伝送す
る点で従来の２線式と同等であり、その性能，機能面に
おいては従来の４線式と同等であることから、２線式の
電磁流量計の性能を飛躍的に向上させることができる。
する。図１において、１は電磁流量計検出器、２は電磁
流量計変換器、３は電源、４は電源側送受信部、５は変
換器内信号処理部、６は変換器用定電流回路、７は送受
信部、８は通信信号送信スイッチ、９は通信用定電流回
路、１０は伝送路である。次に動作について説明する。
変換器２では検出器１に対して励磁電流を供給し、検出
器１は流速信号を変換器２へ伝送し、変換器２はこの信
号を増幅する。これらの励磁回路、増幅回路は信号処理
部５に含まれる。ここで得られた流速信号は、信号処理
部５内のマイクロプロセッサによりディジタル量に変換
される。この一連の処理を行うのに必要な電流は電源３
から供給されるが、この電流は、信号処理を行うため大
きく変動している。これを定電流に補正するのが変換器
用定電流回路６であり、これによって変換器の信号処理
部の消費電流は定電流化される。従って励磁電流を数百
ｍＡ流しても、電源３から見た信号処理部５は定電流回
路となる。一方、送受信部７は、通信信号送信スイッチ
８を制御し、通信用定電流回路９を制御する。これは、
データの送信要求に応じて“０”，“１”のコードを送
信信号伝送スイッチ８で制御することにより伝送路１０
上の電流を変調させることとなり、これによって通信情
報を電源側送受信部４に伝送することができる。この通
信情報は、電磁流量計に必要とされるほとんどすべての
情報を乗せることが可能となる、例えば従来のアナログ
信号の４−２０ｍＡに対応した信号，積算パルス信号，
自動レンジ切替信号，正逆流接点信号，自己診断信号，
流量上下限警報信号又は接点信号等を乗せることが可能
になる。これにより１本のケーブルにより信号を伝送す
る点で従来の２線式と同等であり、その性能，機能面に
おいては従来の４線式と同等であることから、２線式の
電磁流量計の性能を飛躍的に向上させることができる。
【０００８】
【発明の効果】本発明の電磁流量計によれば、従来の２
線式と同等の計装システムで、従来の４線式と同等の性
能，機能が得られる２線式電磁流量計を提供することが
でき、流速範囲，測定流体の種類，口径，精度等の基本
性能はもとより、積算パルス，自動レンジ切替等の接点
信号と同等に４−２０ｍＡ担当のアナログ信号もコード
化することにより外部に伝送でき、計装システムのコス
トの低減と性能，機能の向上を可能にすることができ
る。
線式と同等の計装システムで、従来の４線式と同等の性
能，機能が得られる２線式電磁流量計を提供することが
でき、流速範囲，測定流体の種類，口径，精度等の基本
性能はもとより、積算パルス，自動レンジ切替等の接点
信号と同等に４−２０ｍＡ担当のアナログ信号もコード
化することにより外部に伝送でき、計装システムのコス
トの低減と性能，機能の向上を可能にすることができ
る。
【図１】図１は本発明の一実施例の電磁流量計のブロッ
ク図。
ク図。
１…検出器、２…変換器、３…電源、４…電源側送受信
部、５…信号処理部、６…変換器用定電流回路、７…送
受信部、８…通信信号送信スイッチ、９…通信用定電流
回路、１０…伝送路。
部、５…信号処理部、６…変換器用定電流回路、７…送
受信部、８…通信信号送信スイッチ、９…通信用定電流
回路、１０…伝送路。
Claims (3)
- 【請求項１】測定流体を導入する測定管と、該測定管に
固定された検出電極と、前記測定流体に磁場を印加する
磁場印加手段と、該磁場印加手段に電力を供給する電源
手段と、前記検出電極が検出した信号を処理する検出信
号処理手段を備えた電磁流量計において、前記磁場印加
手段と前記電源手段を伝送路を介して接続し、前記伝送
路の電流を定電流にする定電流手段を備えたことを特徴
とする電磁流量計。 - 【請求項２】請求項第１項の電磁流量計において、 前記検出信号処理手段は検出信号に応じて前記伝送路の
電流値を変化させることにより、前記伝送路の電流信号
にディジタル信号を重畳させることを特徴とする電磁流
量計。 - 【請求項３】請求項第２項の電磁流量計において、 前記検出信号処理手段はアナログ４−２０ｍＡ信号，積
算パルス信号，自動レンジ切替信号，正逆流接点信号，
自己診断信号，流量上下限警報信号又は接点信号に対応
するディジタル信号を前記伝送路の電流信号に重畳させ
ることを特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26338492A JPH06117893A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26338492A JPH06117893A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117893A true JPH06117893A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17388743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26338492A Pending JPH06117893A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06117893A (ja) |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP26338492A patent/JPH06117893A/ja active Pending
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