JPH067321Y2 - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JPH067321Y2 JPH067321Y2 JP17320687U JP17320687U JPH067321Y2 JP H067321 Y2 JPH067321 Y2 JP H067321Y2 JP 17320687 U JP17320687 U JP 17320687U JP 17320687 U JP17320687 U JP 17320687U JP H067321 Y2 JPH067321 Y2 JP H067321Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- signal
- output
- detector
- error
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Description
【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁流量計に係り、特に検出器の測定管の内
部に流れる流体が空になったときに流量0%に相当する
信号を出力する機能を持つ電磁流量計に関する。
部に流れる流体が空になったときに流量0%に相当する
信号を出力する機能を持つ電磁流量計に関する。
〈従来の技術〉 第6図に従来の電磁流量計の検出器と変換器のとの間の
結合構成を示す等価回路を示す。但し、この等価回路は
簡単のため検出器および変換器の片側の電極部分だけの
等価回路を示している。
結合構成を示す等価回路を示す。但し、この等価回路は
簡単のため検出器および変換器の片側の電極部分だけの
等価回路を示している。
10は検出器、11は変換器をそれぞれ示している。検
出器10は流量Qに対応した起電力esをその内部イン
ピーダンスZと電極D1を介して端子T1に流量信号Qm
として出力する。
出器10は流量Qに対応した起電力esをその内部イン
ピーダンスZと電極D1を介して端子T1に流量信号Qm
として出力する。
変換器11はこの流量信号Qmを端子T1に接続された端
子T1′を介して受信する。受信された流量信号Qmは出
力端が反転入力端(−)に接続された演算増幅器Q1の
非反転入力端(+)と一端が共通電位点COMに接続さ
れた抵抗R1の他端に印加される。
子T1′を介して受信する。受信された流量信号Qmは出
力端が反転入力端(−)に接続された演算増幅器Q1の
非反転入力端(+)と一端が共通電位点COMに接続さ
れた抵抗R1の他端に印加される。
この演算増幅器Q1の出力端に得られる流量出力eoは信
号処理回路Q2で必要な信号処理がなされて出力端TOに
出力される。
号処理回路Q2で必要な信号処理がなされて出力端TOに
出力される。
検出器10の内部に流れる流体が空になると電極D1の
電位が不定となり演算増幅器Q1の出力が定まらず流量
測定が不可能となるので、この出力を定めるために電極
D1に並列に抵抗R1が接続されている。
電位が不定となり演算増幅器Q1の出力が定まらず流量
測定が不可能となるので、この出力を定めるために電極
D1に並列に抵抗R1が接続されている。
〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような電磁流量計では以下に説明す
る問題点がある。
る問題点がある。
演算増幅器Q1の流量出力eoはその入力インピーダンス
が抵抗R1に比べて充分に大きいので、 eo=R1es/(R1+Z)…(1) となる。一方、電極インピーダンスZは、測定流体の物
理的、化学的な性質、電極の大きさ、材質などにより大
きく変化するが、その抵抗値の上限はMΩのオーダにな
り、スパン誤差が生じないようにするためにはR1≫Z
の関係を満足するようにR1を大きく選定しなければな
らない。
が抵抗R1に比べて充分に大きいので、 eo=R1es/(R1+Z)…(1) となる。一方、電極インピーダンスZは、測定流体の物
理的、化学的な性質、電極の大きさ、材質などにより大
きく変化するが、その抵抗値の上限はMΩのオーダにな
り、スパン誤差が生じないようにするためにはR1≫Z
の関係を満足するようにR1を大きく選定しなければな
らない。
しかし、抵抗R1をあまり大きくすると電位固定効果が
そがれたり、誘導ノイズなどが大きくなって測定不能に
なる。このため、抵抗R1の値をあまり大きくできない
が、適当な大きさに抵抗R1の値を選定すると流体の導
電率が小さくなったときなどに電極インピーダンスZが
大きくなり、スパン誤差を発生させるなどの問題が生じ
る。
そがれたり、誘導ノイズなどが大きくなって測定不能に
なる。このため、抵抗R1の値をあまり大きくできない
が、適当な大きさに抵抗R1の値を選定すると流体の導
電率が小さくなったときなどに電極インピーダンスZが
大きくなり、スパン誤差を発生させるなどの問題が生じ
る。
〈問題点を解決するための手段〉 この考案は、以上の問題点を解決するために、流量を検
出して流量信号として出力する検出器とこの流量信号が
入力されこれをインピーダンス変換その他の信号処理を
して流量出力に変換する変換器とを有する電磁流量計に
おいて、所定の流量設定値と流量信号に関連する信号と
を比較してこの信号が流量設定値より小さいときに制御
信号を出力する比較手段と、変換器の入力端と共通電位
点との間に並列に挿入され制御信号により自己の内部イ
ンピーダンスを小さく切替える入力回路とを具備するよ
うにしたものである。
出して流量信号として出力する検出器とこの流量信号が
入力されこれをインピーダンス変換その他の信号処理を
して流量出力に変換する変換器とを有する電磁流量計に
おいて、所定の流量設定値と流量信号に関連する信号と
を比較してこの信号が流量設定値より小さいときに制御
信号を出力する比較手段と、変換器の入力端と共通電位
点との間に並列に挿入され制御信号により自己の内部イ
ンピーダンスを小さく切替える入力回路とを具備するよ
うにしたものである。
〈作用〉 流量が所定の流量設定値より少ないときには比較手段か
らの制御信号により電極の両端を抵抗で短絡して電極の
電位を安定させ、流量がこの流量設定値より大きくなる
ことの抵抗を除去して電極インピーダンスの変化の影響
を受けないようにしてスバン誤差の発生を防止する。
らの制御信号により電極の両端を抵抗で短絡して電極の
電位を安定させ、流量がこの流量設定値より大きくなる
ことの抵抗を除去して電極インピーダンスの変化の影響
を受けないようにしてスバン誤差の発生を防止する。
〈実施例〉 以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明す
る。第1図は本考案の1実施例の構成を示すブロック図
である。
る。第1図は本考案の1実施例の構成を示すブロック図
である。
12は検出器、13は変換器である。検出器12は流量
Qを検出する流体に接した電極D1、D2と、流体の電位
を固定する固定電位点COMに接続されたアース用の電
極D3と、これ等の電極D1、D2にそれぞれ接続された
端子T1、T2を有している。
Qを検出する流体に接した電極D1、D2と、流体の電位
を固定する固定電位点COMに接続されたアース用の電
極D3と、これ等の電極D1、D2にそれぞれ接続された
端子T1、T2を有している。
変換器13は演算増幅器Q1、Q3、信号処理回路Q2、
比較回路Q4を有している。
比較回路Q4を有している。
出力端が反転入力端(−)に接続された演算増幅器
Q1、Q3の各非反転入力端(+)は検出器12の端子T
1、T2に接続された端子T1′、T2′に接続されてい
る。演算増幅器Q1、Q3の各非反転入力端(+)にはさ
らにスイッチSW1、と抵抗R1が直列に接続された入力
回路IN1と、スイッチSW2と抵抗R2が直列に接続さ
れた入力回路IN2とがそれぞれ共通電位点COMに接
続されている。
Q1、Q3の各非反転入力端(+)は検出器12の端子T
1、T2に接続された端子T1′、T2′に接続されてい
る。演算増幅器Q1、Q3の各非反転入力端(+)にはさ
らにスイッチSW1、と抵抗R1が直列に接続された入力
回路IN1と、スイッチSW2と抵抗R2が直列に接続さ
れた入力回路IN2とがそれぞれ共通電位点COMに接
続されている。
演算増幅器Q1、Q3の各出力は信号回路Q3に入力さ
れ、ここでスパン設定、ゼロ点調整、流量出力演算など
所定の演算が実行されて、その演算結果である流量信号
e1が比較器Q4に出力されると共に出力端TOにも出力
される。
れ、ここでスパン設定、ゼロ点調整、流量出力演算など
所定の演算が実行されて、その演算結果である流量信号
e1が比較器Q4に出力されると共に出力端TOにも出力
される。
比較器Q4は流量信号e1と比較的低流量に相当する値に
設定された流量設定値ESと比較して流量信号e1がこの
流量設定値ESより小さいときには制御信号CTSを出力
してスイッチSW1、SW2をオンとし、流量信号e1が
流量設定値ESより大きいときにはスイッチSW1、SW
2はオフとする。この流量設値ESは具体的にはフルスケ
ール流量QSに対して実流量QMが に一致したときに制御信号CTSが出力されるような比
率 として設定され、この比率 は常用流量に対して十分小さい値に選定する。
設定された流量設定値ESと比較して流量信号e1がこの
流量設定値ESより小さいときには制御信号CTSを出力
してスイッチSW1、SW2をオンとし、流量信号e1が
流量設定値ESより大きいときにはスイッチSW1、SW
2はオフとする。この流量設値ESは具体的にはフルスケ
ール流量QSに対して実流量QMが に一致したときに制御信号CTSが出力されるような比
率 として設定され、この比率 は常用流量に対して十分小さい値に選定する。
次に、以上のように構成された第1図に示す実施例の動
作について第2図を用いて説明する。
作について第2図を用いて説明する。
第2図(イ)は横軸に時間を、縦軸に流量Qをそれぞれ
とり、流量がゼロから出発して比率 に対応する流量Q1を経過して流量Q2に達した後、流量
が低減する曲線を示し、第2図(ロ)は(イ)の流量曲
線に対応するスイッチSW1、SW2のオン/オフ動作を
示している。
とり、流量がゼロから出発して比率 に対応する流量Q1を経過して流量Q2に達した後、流量
が低減する曲線を示し、第2図(ロ)は(イ)の流量曲
線に対応するスイッチSW1、SW2のオン/オフ動作を
示している。
電極D1、D2で検出された流量Qに対応した起電力es
は演算増幅器Q1、Q3でインピーダンス変換された後、
信号処理回路Q2に入力される。信号処理回路Q2は入力
された起電力esを設定されたスパンに応じ規格化され
た電圧に変換し、その他の処理をして流量信号e1とし
て出力する。
は演算増幅器Q1、Q3でインピーダンス変換された後、
信号処理回路Q2に入力される。信号処理回路Q2は入力
された起電力esを設定されたスパンに応じ規格化され
た電圧に変換し、その他の処理をして流量信号e1とし
て出力する。
第2図(イ)に示す様に、検出器12の内部を流れる流
量Qが比率 に対応する流量Q1以下の少ない流量で流れる場合に
は、制御信号CTSによりスイッチSW1、SW2はオン
(第2図(ロ))とされる。
量Qが比率 に対応する流量Q1以下の少ない流量で流れる場合に
は、制御信号CTSによりスイッチSW1、SW2はオン
(第2図(ロ))とされる。
この場合には、電極D1、D2を抵抗R1、R2で短絡する
ことになるが、このために生じる誤差をΔ、実流量をQ
Rとすれば、フルスケールに対する誤差率εは ε=100×(QR−QM)/QS =100×[QR−QR(1+Δ)]/QS =100×Δ(QR/QS) …(2) となり、フルスケール換算にして誤差Δは(QR/QS)
に見掛上小さくなる。
ことになるが、このために生じる誤差をΔ、実流量をQ
Rとすれば、フルスケールに対する誤差率εは ε=100×(QR−QM)/QS =100×[QR−QR(1+Δ)]/QS =100×Δ(QR/QS) …(2) となり、フルスケール換算にして誤差Δは(QR/QS)
に見掛上小さくなる。
さらに、流量Qが流量Q1より少なくなり検出器12の
内部の流体の流量が空になった場合には、抵抗R1、R2
で電極D1、D2の両端が短絡されるので、0%に相当す
る出力が出され、指示が振れ切れることもない。
内部の流体の流量が空になった場合には、抵抗R1、R2
で電極D1、D2の両端が短絡されるので、0%に相当す
る出力が出され、指示が振れ切れることもない。
一方、第2図(イ)に示す様に、検出器12の内部を流
れる流量Qが比率 に対応する流量Q1以上で流れる場合には、スイッチS
W1、SW2はオフ(第2図(ロ))とされる。従って、
電極D1、D2は抵抗R1、R2で短絡されないので、流体
の導電率が小さい場合でも、電極インピーダンスが変化
する場合でもスパン誤差を生じることはない。この場合
には、検出器12の内部インピーダンスで電極の電位が
固定される。
れる流量Qが比率 に対応する流量Q1以上で流れる場合には、スイッチS
W1、SW2はオフ(第2図(ロ))とされる。従って、
電極D1、D2は抵抗R1、R2で短絡されないので、流体
の導電率が小さい場合でも、電極インピーダンスが変化
する場合でもスパン誤差を生じることはない。この場合
には、検出器12の内部インピーダンスで電極の電位が
固定される。
次に、第3図に示す誤差曲線を用いて従来例と第1図に
示す実施例とを比較して説明する。
示す実施例とを比較して説明する。
第3図は横軸に流量(%)を、縦軸にスパン誤差εをと
り、流量(%)に対する誤差を示している。CV1は第
6図に示す従来の誤差曲線、CV2は第1図に示す実施
例の誤差曲線をそれぞれ示している。従来の場合には、
抵抗R1、R2で生じる指示値に対する誤差は一定で直線
的に誤差の絶対値が増えるが、第1図に示す場合は比率 に対応する流量Q1までは従来と同じ誤差となるが、こ
れ以上の流量では抵抗R1、R2による誤差は誤差曲線C
V2に示すように発生しない。そして、流量Q1は常用流
量に対して充分低く設定しているので、実用的には問題
がない。
り、流量(%)に対する誤差を示している。CV1は第
6図に示す従来の誤差曲線、CV2は第1図に示す実施
例の誤差曲線をそれぞれ示している。従来の場合には、
抵抗R1、R2で生じる指示値に対する誤差は一定で直線
的に誤差の絶対値が増えるが、第1図に示す場合は比率 に対応する流量Q1までは従来と同じ誤差となるが、こ
れ以上の流量では抵抗R1、R2による誤差は誤差曲線C
V2に示すように発生しない。そして、流量Q1は常用流
量に対して充分低く設定しているので、実用的には問題
がない。
第4図は交流的に電極と結合する場合を示す本考案の第
2の実施例のブロック図である。
2の実施例のブロック図である。
端子T′はコンデンサC1を介して出力端から反転入力
端(−)に接続された演算増幅器Q5の非反転入力端
(+)に接続されている。また、この非反転入力端
(+)と共通電位点COMとの間には抵抗R3とR4が直
列に接続されている。抵抗R3とR4の接続点と演算増幅
器Q5の出力端との間にはコンデンサC2とスイッチSW
3とが直列に接続されている。抵抗R3、R4、スイッチ
SW3で入力回路IN3を構成している。
端(−)に接続された演算増幅器Q5の非反転入力端
(+)に接続されている。また、この非反転入力端
(+)と共通電位点COMとの間には抵抗R3とR4が直
列に接続されている。抵抗R3とR4の接続点と演算増幅
器Q5の出力端との間にはコンデンサC2とスイッチSW
3とが直列に接続されている。抵抗R3、R4、スイッチ
SW3で入力回路IN3を構成している。
以上の構成において、スイッチSW3は制御信号CTS′
により流量Q1より大きいときにはオン、小さいときに
はオフに設定される。スイッチSW3がオンのときには
交流的に見てコンデンサC1と抵抗R3の接続点と、演算
増幅器Q5の反転入力端(−)との電位は同一であるの
で、抵抗R3には電流が流れず、電極D1、D2の両端は
抵抗R3、R4で短絡されることはない。
により流量Q1より大きいときにはオン、小さいときに
はオフに設定される。スイッチSW3がオンのときには
交流的に見てコンデンサC1と抵抗R3の接続点と、演算
増幅器Q5の反転入力端(−)との電位は同一であるの
で、抵抗R3には電流が流れず、電極D1、D2の両端は
抵抗R3、R4で短絡されることはない。
第5図は交流的に電極と結合する場合を示す本考案の第
3の実施例のブロック図である。
3の実施例のブロック図である。
端子T′はコンデンサC1を介して出力端から反転入力
端(−)に接続された演算増幅器Q5の非反転入力端
(+)に接続されている。また、この非反転入力端
(+)は抵抗R5を介してスイッチSW4の共通接点cに
接続され、その切替接点aは共通電位点COMに、切替
接点bは抵抗R6を介して共通電位点COMに接続され
ると共に演算増幅器Q5の出力端との間にコンデンサC2
を介して接続されている。スイッチSW4は制御信号C
TSにより流量Q1より大きいときには切替接点b側に、
小さいときには切替接点a側にそれぞれ切替えられる。
抵抗R5、R6、スイッチSW4で入力回路IN4を構成し
ている。動作は第4図の場合と同様である。
端(−)に接続された演算増幅器Q5の非反転入力端
(+)に接続されている。また、この非反転入力端
(+)は抵抗R5を介してスイッチSW4の共通接点cに
接続され、その切替接点aは共通電位点COMに、切替
接点bは抵抗R6を介して共通電位点COMに接続され
ると共に演算増幅器Q5の出力端との間にコンデンサC2
を介して接続されている。スイッチSW4は制御信号C
TSにより流量Q1より大きいときには切替接点b側に、
小さいときには切替接点a側にそれぞれ切替えられる。
抵抗R5、R6、スイッチSW4で入力回路IN4を構成し
ている。動作は第4図の場合と同様である。
なお、スイッチSW1〜SW5はフルスケール流量に対し
て規格化された周波数によって制御しても良い。すなわ
ち、予め設定した周波数と測定した流量に比例したフル
スケールに対して規格化されている周波数とを比較し、
その大小によりスイッチSW1〜SW5を制御する。
て規格化された周波数によって制御しても良い。すなわ
ち、予め設定した周波数と測定した流量に比例したフル
スケールに対して規格化されている周波数とを比較し、
その大小によりスイッチSW1〜SW5を制御する。
また、実用上は、スイッチSW1〜SW5を制御する比較
回路にはヒステリシスヲ持たせる必要がある。
回路にはヒステリシスヲ持たせる必要がある。
〈考案の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本考案によ
れば、流量が所定の流量設定値より少ないときには比較
手段からの制御信号により電極の両端を抵抗で短絡する
ようにしたので電極の電位が安定し、流量がこの流量設
定値より大きくなるとこの抵抗を除去するようにしたの
で電極インピーダンスの変化の影響受けず、また低導電
率の流体を測定するときにもスバン誤差が防止される。
さらに、所定の設定流量値より少なくなり検出器の内部
の流体が空になったときには電極の両端が抵抗で短絡さ
れてゼロ%が指示され、指示が振れ切れるようなことも
ない。
れば、流量が所定の流量設定値より少ないときには比較
手段からの制御信号により電極の両端を抵抗で短絡する
ようにしたので電極の電位が安定し、流量がこの流量設
定値より大きくなるとこの抵抗を除去するようにしたの
で電極インピーダンスの変化の影響受けず、また低導電
率の流体を測定するときにもスバン誤差が防止される。
さらに、所定の設定流量値より少なくなり検出器の内部
の流体が空になったときには電極の両端が抵抗で短絡さ
れてゼロ%が指示され、指示が振れ切れるようなことも
ない。
第1図は本考案の1実施例の構成を示すブロック図、第
2図は第1図に示す実施例の動作を説明する動作説明
図、第3図は第1図に示す実施例の誤差の発生状況を説
明する誤差曲線図、第4図は本考案の第2の実施例の構
成を説明する要部ブロック図、第5図は本考案の第3の
実施例の構成を説明する要部ブロック図、、第6図は従
来の電磁流量計の構成を示す要部ブロック図である。 10、12…検出器、11、13、…変換器、Q1、
Q3、Q5…演算増幅器、Q2…信号処理回路、Q4…比較
器、IN1〜IN4…入力回路。
2図は第1図に示す実施例の動作を説明する動作説明
図、第3図は第1図に示す実施例の誤差の発生状況を説
明する誤差曲線図、第4図は本考案の第2の実施例の構
成を説明する要部ブロック図、第5図は本考案の第3の
実施例の構成を説明する要部ブロック図、、第6図は従
来の電磁流量計の構成を示す要部ブロック図である。 10、12…検出器、11、13、…変換器、Q1、
Q3、Q5…演算増幅器、Q2…信号処理回路、Q4…比較
器、IN1〜IN4…入力回路。
Claims (1)
- 【請求項1】流量を検出して流量信号として出力する検
出器とこの流量信号が入力されこれをインピーダンス変
換その他の信号処理をして流量出力に変換する変換器と
を有する電磁流量計において、所定の流量設定値と前記
流量信号に関連する信号とを比較してこの信号が前記流
量設定値より小さいときに制御信号を出力する比較手段
と、前記変換器の入力端と共通電位点との間に並列に挿
入され前記制御信号により自己の内部インピーダンスを
小さく切替える入力回路とを具備することを特徴とする
電磁流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17320687U JPH067321Y2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17320687U JPH067321Y2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0177923U JPH0177923U (ja) | 1989-05-25 |
JPH067321Y2 true JPH067321Y2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=31465137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17320687U Expired - Lifetime JPH067321Y2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH067321Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI471910B (zh) | 2008-10-02 | 2015-02-01 | Sumitomo Chemical Co | 半導體晶圓、電子裝置及半導體晶圓之製造方法 |
JP5287130B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2013-09-11 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP17320687U patent/JPH067321Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0177923U (ja) | 1989-05-25 |
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