JPH07248240A - Electromagnetic flowmeter - Google Patents

Electromagnetic flowmeter

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JPH07248240A
JPH07248240A JP3894494A JP3894494A JPH07248240A JP H07248240 A JPH07248240 A JP H07248240A JP 3894494 A JP3894494 A JP 3894494A JP 3894494 A JP3894494 A JP 3894494A JP H07248240 A JPH07248240 A JP H07248240A
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豊 ▼吉▲田
Yutaka Yoshida
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Abstract

PURPOSE:To achieve a lower power consumption of an electromagnetic flowmeter without adversely affecting measuring accuracy by stopping excitation during a fixed period immediately after turning ON or OFF of a shortcircuiting switch in ON or OFF periods of the shortcircuiting switch for measuring conductivity. CONSTITUTION:An electromagnetic flowmeter has a shortcircuiting switch S1 for measuring conductivity adapted to earth electrodes 2 and 3 for inducing a flow rate signal intermittently through a shortcircuiting resistance Rin and an offset compensation circuit 10 to remove a DC component contained in the flow rate signal. An output E3 of the offset compensation circuit 10 immediately after the turning ON or OFF of the shortcircuiting switch S1 is not sampled as flow rate signal. On the other hand, excitation is stopped during a fixed period immediately after the turning ON or OFF of the short-circuiting switch S1 among ON or OFF periods of the short circuiting switch S1. Thus, exciting power will not be consumed during the stoppage of the excitation. In addition, during the stoppage of the excitation, no flow rate signal corresponding to a flow velocity is induced thereby achieving a lowering of power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電磁流量計に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to electromagnetic flow meters.

【0002】[0002]

【従来の技術】出願人は、先に流体の導電率を測定する
電磁流量計を特願平3−222939号で提案した。
2. Description of the Related Art The applicant previously proposed an electromagnetic flowmeter for measuring the electrical conductivity of a fluid in Japanese Patent Application No. 3-222939.

【0003】その後、この第1の従来技術の欠点に気付
き、この欠点をなくす電磁流量計を特願平4−1202
05号で提案した(特開平5−312610号公報)。
これを以下第2の従来技術と呼ぶ。
Thereafter, the shortcomings of the first prior art were noticed, and an electromagnetic flowmeter which eliminates this shortcoming was proposed in Japanese Patent Application No. 4-1202.
No. 05 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-313610).
This is hereinafter referred to as the second conventional technique.

【0004】これらの従来技術は次のようなものであっ
た。
These conventional techniques were as follows.

【0005】[0005]

【第1の従来技術】図7は、第1の従来技術における電
磁流量計検出器の流管内の等価回路と変換器の電気回路
の一部を示したものである。
[First Prior Art] FIG. 7 shows a part of an equivalent circuit in a flow tube of an electromagnetic flow meter detector and an electric circuit of a converter in the first prior art.

【0006】図7において、1は円筒形の流管、2,3
は流管1の内周壁に対向配置された電極、4,5は流管
1の上・下に配置された励磁コイル、6はアース電極
で、流管1〜アース電極6で周知の電磁流量計検出器を
構成している。
In FIG. 7, reference numeral 1 is a cylindrical flow tube, and 2, 3
Is an electrode which is arranged to face the inner peripheral wall of the flow tube 1, 4 and 5 are exciting coils which are arranged above and below the flow tube 1, 6 is a ground electrode, and a well-known electromagnetic flow rate is used in the flow tubes 1 to 6 It constitutes a total detector.

【0007】7は導電率測定用の短絡回路で、電極2と
アース電極6との間に接続した短絡抵抗Rinと導電率測
定用の短絡スイッチS1 の直列回路と、電極3とアース
電極6との間に接続した短絡抵抗Rinと導電率測定用の
短絡スイッチS1 の直列回路とからなる。
Reference numeral 7 is a short circuit for measuring conductivity, which is a series circuit of a short-circuit resistance R in connected between the electrode 2 and the ground electrode 6 and a short-circuit switch S 1 for measuring conductivity, the electrode 3 and the ground electrode. And a series circuit of a short-circuit resistance R in and a short-circuit switch S 1 for measuring conductivity.

【0008】8はハイパスフィルタで図示のように2個
のコンデンサCと2個の抵抗Rとが接続されている。9
はハイパスフィルタ8を通した電極2,3の電圧を増幅
する差動増幅器で、その増幅度はGである。
A high-pass filter 8 is connected with two capacitors C and two resistors R as shown in the figure. 9
Is a differential amplifier that amplifies the voltage of the electrodes 2 and 3 that has passed through the high-pass filter 8, and its amplification degree is G.

【0009】10はオフセット補償回路で、抵抗R1
2 ,R3 、オペアンプA1 ,A2、コンデンサC1
びスイッチS2 を図示のように接続して構成されてい
る。スイッチS2 は周知のように、励磁コイル4,5の
励磁電流の方形波と同期してオン・オフされる。
Reference numeral 10 designates an offset compensation circuit, which comprises resistors R 1 ,
R 2, R 3, operational amplifier A 1, A 2, which are connected as shown to the capacitor C 1 and the switch S 2. As is well known, the switch S 2 is turned on / off in synchronization with the square wave of the exciting current of the exciting coils 4 and 5.

【0010】е1 ,е2 はアース電極6に対する流量信
号電圧で、検出器の形状が左右対稱であっても、流速分
布が左右対稱でなければ同じ値にならない。この流量信
号電圧е1 ,е2 の周波数は励磁周波数と同じfexであ
る。
Е 1 and е 2 are flow rate signal voltages with respect to the ground electrode 6, and even if the shape of the detector is left-right pair, it does not have the same value unless the flow velocity distribution is left-right pair. The frequencies of the flow signal voltages е 1 and е 2 are f ex, which is the same as the excitation frequency.

【0011】V1 ,V2 はそれぞれ電極2,3とアース
電極6間の電気化学的な電位差で、その変動周波数fc
が非常に小さいため、以後便宜的に直流オフセット電圧
と呼ぶ。左右の直流オフセット電圧V1 ,V2 は通常違
う値である。
V 1 and V 2 are the electrochemical potential differences between the electrodes 2 and 3 and the ground electrode 6, respectively, and their fluctuation frequencies f c
Is very small, and henceforth referred to as DC offset voltage for convenience. The left and right DC offset voltages V 1 and V 2 are usually different values.

【0012】Rw は電極2,3とアース電極6間の流体
の電気抵抗で、検出器の幾何学的形状が左右対稱で、流
体の導電率が一様であれば、左右で同じ値となる。従っ
て通常Rw は左右同じ値となる。
R w is the electric resistance of the fluid between the electrodes 2 and 3 and the earth electrode 6, and if the geometrical shape of the detector is left and right and the conductivity of the fluid is uniform, the same value is obtained on the left and right. Becomes Therefore, normally, R w has the same value on the left and right.

【0013】ハイパスフィルタ8のコンデンサCの容量
Cと、抵抗Rの抵抗値Rで決まる時定数CRは 1/fex≪CR≪1/fc となるように選ばれている。
The time constant CR determined by the capacitance C of the capacitor C of the high-pass filter 8 and the resistance value R of the resistor R is selected so that 1 / f ex << CR << 1 / f c .

【0014】このように時定数CRを定めることで、流
量信号電圧е1 ,е2 はハイパスフィルタ8を殆ど減衰
しないで通過し、直流オフセット電圧V1 ,V2 はハイ
パスフィルタ8で大きく減衰して殆ど通過しない。
By thus defining the time constant CR, the flow rate signal voltages е 1 and е 2 pass through the high-pass filter 8 with almost no attenuation, and the DC offset voltages V 1 and V 2 are greatly attenuated by the high-pass filter 8. Hardly passes.

【0015】短絡スイッチS1 がオフのときの差動増幅
器9の出力E1 を[E1 OFF とあらわすと、 [E1 OFF =G[(1−δ)(е1 −е2 )+ε(V1 −V2 )]…(1) となる。但し、δ≪1,ε≪1である。
[0015] If a short switch S 1 is representative of the output E 1 of the differential amplifier 9 when the off [E 1] and OFF, [E 1] OFF = G [(1-δ) (е 1 -е 2) + Ε (V 1 −V 2 )] ... (1). However, δ << 1, ε << 1.

【0016】短絡スイッチS1 がオンの時の出力を[E
1 ONとあらわすと、 [E1 ON=[Rin/(Rw +Rin)]G[(1−δ)(е1 −е2 )+ε( V1 −V2 )]…(2) となる。
The output when the short-circuit switch S 1 is on [E
1 ] ON , [E 1 ] ON = [R in / (R w + R in )] G [(1-δ) (е 1 −е 2 ) + ε (V 1 −V 2 )] ... (2 ).

【0017】上記(1)式と(2)式の比をとると次の
(3)式となり、短絡抵抗Rinは既知であるから、流体
の電気抵抗Rw が知れる。しかも、流体の電気抵抗Rw
は導電率と反比例の関係にあるから、(3)式から流体
の導電率を特定できる。
When the ratio of the above equations (1) and (2) is taken, the following equation (3) is obtained. Since the short circuit resistance R in is known, the electrical resistance R w of the fluid is known. Moreover, the electrical resistance of the fluid R w
Since is in inverse proportion to the conductivity, the conductivity of the fluid can be specified from the equation (3).

【0018】 [E1 OFF /[E1 ON=1+Rw /Rin …(3) つまり、差動増幅器9の出力E1 を使って、原理的には
流体の導電率Wc を、流量補正などにそのまま使える。
[E 1 ] OFF / [E 1 ] ON = 1 + R w / R in (3) That is, using the output E 1 of the differential amplifier 9, in principle, the conductivity W c of the fluid is Can be used as is for flow rate correction.

【0019】[0019]

【第1の従来技術の欠点1】 短絡スイッチS1 のオン
・オフの間隔が長い場合。上記第1の従来技術では、暗
黙のうちに、重要な仮定を行っていた。それは流量信号
電圧е1 ,е2 、直流オフセット電圧V1 ,V2 、及び
流体の電気抵抗R w が、出力[E1 OFF と[E1 ON
を測定している間、一定であるという仮定である。
[Disadvantage 1 of First Prior Art] Short-circuit switch S1On
-When the off interval is long. In the first conventional technique described above, the dark
In silence, he made important assumptions. It is a flow signal
Voltage1, Е2, DC offset voltage V1, V2,as well as
Electrical resistance of fluid R wBut the output [E1]OFFAnd [E1]ON
The assumption is that it is constant during the measurement of.

【0020】しかし、実際にはこれらの量は程度の差こ
そあれ時々刻々変化しているため、全て導電率測定の誤
差の原因となる。これによる誤差は、短絡スイッチS1
のオン・オフの間隔が長い程、その間に、これらの量が
変化する機会が増えるので、大きくなる虞れが増大す
る。
However, in reality, these amounts change every moment to some extent, which causes an error in conductivity measurement. The error caused by this is that the short-circuit switch S 1
The longer the on / off interval of, the greater the chance of these quantities changing during that time, thus increasing the risk of increase.

【0021】[0021]

【第1の従来技術の欠点2】 短絡スイッチS1 のオン
・オフの間隔が短い場合。前記欠点1の見地から、短絡
スイッチS1 のオン・オフの間隔は短くした方が良い。
[Disadvantage 2 of the first prior art] When the ON / OFF interval of the short-circuit switch S 1 is short. From the viewpoint of the defect 1, it is better to shorten the ON / OFF interval of the short-circuit switch S 1 .

【0022】但し、短絡スイッチS1 がオンとオフの各
状態で、流量信号е1 ,е2 をちゃんと測定する必要が
あるから、少くとも、励磁の1周期の間は、短絡スイッ
チS 1 をオン又はオフのどちらかの状態に保つ必要があ
る。
However, the short-circuit switch S1Is on and off each
State, flow signal е1, Е2Need to measure properly
Therefore, at least during one cycle of excitation, the short-circuit switch
Chi S 1Must be either on or off.
It

【0023】このように考えると、図8に示すように、
励磁の1周期毎に短絡スイッチS1をオン・オフするの
が最適と考えられる。ところが、こうすると、オン・オ
フの間隔が長いときには殆ど問題にならなかった次のよ
うな問題点が新しく発生してくる。
Considering in this way, as shown in FIG.
It is considered optimal to turn on / off the short-circuit switch S 1 every one cycle of excitation. However, in this case, the following new problems, which hardly cause a problem when the ON / OFF interval is long, occur.

【0024】それは、直流オフセット電圧V1 ,V2
変動の問題である。直流オフセット電圧は電極及びアー
ス電極と流体との電気化学的平衡により生じる量であ
り、平衡状態に達するには一定の時間を要する。
It is a problem of fluctuations of the DC offset voltages V 1 and V 2 . The DC offset voltage is an amount generated by electrochemical equilibrium between the electrode and the ground electrode and the fluid, and it takes a certain time to reach the equilibrium state.

【0025】短絡スイッチS1 をオン・オフすると、電
極2,3とアース電極6とは、短絡抵抗Rinを介して接
続されている状態と、切り離されている状態の2つの平
衡状態の間をいったり来たりしようとする(図9参
照)。
When the short-circuit switch S 1 is turned on / off, the electrodes 2 and 3 and the earth electrode 6 are connected between two equilibrium states, that is, a state in which they are connected via a short-circuit resistance R in and a state in which they are disconnected. Try to come and go (see Figure 9).

【0026】例えば、直流オフセット電圧V1 について
考えると、短絡スイッチS1 がオフの間は、短絡スイッ
チS1 がオフの時の平衡状態の飽和電圧[V1 SAT
OFF へ漸近的に近づこうとし、図9で符号イで示すよう
に上昇する。短絡スイッチS1がオンの間は、短絡スイ
ッチS1 がオンの時の平衡状態の飽和電圧[V1 SAT
ONへ漸近的に近づこうとし、図9で符号ロで示すように
下降する。
For example, the DC offset voltage V1about
Considering, short circuit switch S1Short circuit switch while is off.
Chi S1Saturation voltage [V1 SAT]
OFFAsymptotically approaching, as indicated by the symbol a in FIG.
Rise to. Short circuit switch S1While the switch is on, the short-circuit switch
Touch S1Saturation voltage [V1 SAT]
ONAsymptotically approaching, as indicated by the symbol b in FIG.
To descend.

【0027】直流オフセット電圧V2 もV1 と同じよう
に変化するが、飽和電圧[V1 SATOFF
[V2 SAT OFF の値は一般に多少の差があり、同じよ
うに飽和電圧[V1 SAT ONと[V2 SAT ONの値は一
致しない。
Although the DC offset voltage V 2 changes in the same manner as V 1 , the values of the saturation voltage [V 1 SAT ] OFF and [V 2 SAT ] OFF generally have some differences, and likewise the saturation voltage [ The values of V 1 SAT ] ON and [V 2 SAT ] ON do not match.

【0028】また、直流オフセット電圧V1 ,V2 のこ
のような変化は、励磁周波数の1/2の周波数で起るた
め、図7のハイパスフィルタ8を殆ど減衰せずに容易に
通過する。従って図7の差動増幅器の出力E1 も図10
のように変化してしまう。
Since such changes in the DC offset voltages V 1 and V 2 occur at a frequency half the excitation frequency, they easily pass through the high pass filter 8 of FIG. 7 with little attenuation. Therefore, the output E 1 of the differential amplifier of FIG.
It will change like.

【0029】図10で、差動増幅器の出力E1 は、短絡
スイッチS1 がオンの間は電極電圧が流体の電気抵抗R
w と短絡抵抗Rinで分圧されるため、短絡スイッチS1
がオンに切替わるときには段差δ1 を、短絡スイッチS
1 がオフに切替わるときには段差δ2 が生じる。
In FIG. 10, the output E 1 of the differential amplifier is such that the electrode voltage is the electrical resistance R of the fluid while the short-circuit switch S 1 is on.
Since the voltage is divided by w and the short-circuit resistance R in , the short-circuit switch S 1
When the switch is turned on, the step δ 1
A step δ 2 occurs when 1 is switched off.

【0030】このように、直流オフセット電圧V1 ,V
2 が短絡回路7でスイッチングされて、ハイパスフィル
タ8を通過し、差動増幅器9で増幅されて、その出力E
1 が図10のように段差δ1 ,δ2 をもつと、この変化
分が、オフセット補償回路10で処理されて流量計測の
誤差となる。
Thus, the DC offset voltages V 1 , V
2 is switched by the short circuit 7, passes through the high pass filter 8, is amplified by the differential amplifier 9, and its output E
When 1 has steps δ 1 and δ 2 as shown in FIG. 10, this change amount is processed by the offset compensation circuit 10 and becomes an error in flow rate measurement.

【0031】以下にそのメカニズムを詳述する。一般に
電磁流量計の変換器の回路は、図7の電極2,3の電圧
をハイパスフィルタ8を通したあと差動増幅器9で増幅
し、その後、オフセット電圧を除去するオフセット補償
回路10を設けるのが普通である。
The mechanism will be described in detail below. Generally, in the converter circuit of the electromagnetic flowmeter, an offset compensating circuit 10 for removing the offset voltage is provided after amplifying the voltage of the electrodes 2 and 3 of FIG. Is normal.

【0032】オフセット補償回路10は、差動増幅器9
の出力E1 に残っている流量信号以外の直流分が、さら
に後段の増幅器で次々増幅されて増幅器が飽和してしま
うのを防ぐために、オフセット電圧を除去するように設
けられるもので、オペアンプA1 と抵抗R1 ,R2 とで
構成される反転増幅器と、オペアンプA2 と抵抗R3
コンデンサC1 で構成される積分回路と、オフセット補
償コントロール用のスイッチS2 とが図示のように接続
・構成されている。
The offset compensation circuit 10 includes a differential amplifier 9
To prevent the DC component than the remaining flow rate signal to the output E 1 is becomes saturated further being successively amplified by the subsequent amplifier amplifier, one that is provided so as to remove the offset voltage, the operational amplifier A An inverting amplifier composed of 1 and resistors R 1 and R 2 , an integrator circuit composed of an operational amplifier A 2 , a resistor R 3 and a capacitor C 1 and a switch S 2 for offset compensation control are shown in the drawing. Connected / configured.

【0033】スイッチS2 は励磁電流の切替えに同期し
てオン・オフされる。又、前記オペアンプA1 を含む反
転増幅器の増幅度は、説明を簡単にするために1である
とする。
The switch S 2 is turned on / off in synchronization with the switching of the exciting current. Further, the amplification degree of the inverting amplifier including the operational amplifier A 1 is assumed to be 1 in order to simplify the explanation.

【0034】スイッチS2 をオンすると、積分回路はオ
ペアンプA1 の出力E3 を積分していき、スイッチS2
をオフすると、その時の出力E2 の値をホールドする。
このオフセット補償回路10では積分回路の出力E2
オペアンプA1 の入力に帰還されるため、結果的にスイ
ッチS2 がオンされるとオペアンプA1 の出力(つまり
オフセット補償回路10の出力)E3 が零ボルトになる
ようにオフセット補償回路全体が作動する。
When the switch S 2 is turned on, the integrating circuit integrates the output E 3 of the operational amplifier A 1 , and the switch S 2
When is turned off, the value of the output E 2 at that time is held.
In the offset compensation circuit 10, the output E 2 of the integration circuit is fed back to the input of the operational amplifier A 1 , so that when the switch S 2 is turned on, the output of the operational amplifier A 1 (that is, the output of the offset compensation circuit 10) E. The entire offset compensation circuit is activated so that 3 is zero volts.

【0035】この動作を図11のタイミングチャートに
従って説明する。差動増幅器9の出力E1 には流量信号
еの他に直流分VD が重畳しているとする。流量信号е
は前記G(1−δ)(е1 −е2 )であり、直流分VD
は前記Gε(V1 −V2 )に相当する。
This operation will be described with reference to the timing chart of FIG. It is assumed that a DC component V D is superposed on the output E 1 of the differential amplifier 9 in addition to the flow rate signal е. Flow signal е
Is the G (1-δ) (е 1 −е 2 ), and the DC component V D
Corresponds to Gε (V 1 −V 2 ).

【0036】期間t1 において、オフセット補償コント
ロール用のスイッチS2 がオンすると、オペアンプA1
の出力E3 により積分回路のコンデンサC1 が充電さ
れ、積分回路の出力E2 は徐々に低下し、出力E1 とE
2 の差が縮小されていく。すると出力E3 の値も低下し
てコンデンサC1 の充電速度が低下していく。
During the period t 1 , when the switch S 2 for offset compensation control is turned on, the operational amplifier A 1
Output E 3 charges the capacitor C 1 of the integrator circuit, the output E 2 of the integrator circuit gradually decreases, and the outputs E 1 and E
The difference between 2 will be reduced. Then, the value of the output E 3 also decreases and the charging speed of the capacitor C 1 decreases.

【0037】こうして、この回路は、出力E3 が零ボル
トになって安定し、その時、E1 =E2 となっている。
従って積分回路の時定数C1 ×R3 を期間t1 ,t3
に比較してうんと小さく定めておけば、期間t1 の終了
時点でE11≒E21とすることができる。
Thus, the circuit is stable with the output E 3 at zero volts, at which time E 1 = E 2 .
Therefore, the time constant C 1 × R 3 of the integrating circuit is set to the periods t 1 , t 3, ...
If determined Unto small compared to, it may be the E 11 ≒ E 21 at the end of period t 1.

【0038】期間t2 では、オフセット補償コントロー
ル用のスイッチS2 はオフとなる。従ってE2 =E21
一定となり、出力E3 としては、このE2 =E21≒E11
に対する変化分が反転されて現れる。
During the period t 2 , the offset compensation control switch S 2 is turned off. Therefore, E 2 = E 21 =
It becomes constant, and as the output E 3 , this E 2 = E 21 ≈E 11
The changed amount with respect to appears.

【0039】期間t3 で再びスイッチS2 がオンされ、
出力E3 が零ボルトになるように、出力E2 はE22に向
って変化し、この期間の終了時点でE2 =E22≒E12
なる。
In the period t 3 , the switch S 2 is turned on again,
The output E 2 changes towards E 22 so that the output E 3 is at zero volts, and at the end of this period E 2 = E 22 ≈E 12 .

【0040】期間t4 では、スイッチS2 がオフとな
り、出力E2 はE2 =E22=一定となる。そして、出力
3 は、E2 =E22≒E12に対する変化分が現れる。以
後、上記期間t1 〜期間t4 の繰り返しが期間t5 以降
に行われる。
In the period t 4 , the switch S 2 is turned off and the output E 2 becomes E 2 = E 22 = constant. Then, in the output E 3 , a change amount with respect to E 2 = E 22 ≈E 12 appears. After that, the above period t 1 to period t 4 is repeated after the period t 5 .

【0041】結局、オフセット補償回路10は、その積
分回路が積分動作を行なう補償期間t1 ,t3 ,t5
7 …の各最後に、流量信号еと直流分VD を含む電圧
1 1 ,E12,E13,E14,…をホールドし、次の期間
で、その電圧に対する変化分だけを出力することによっ
て直流分VD を除去するよう作動する。
After all, the offset compensating circuit 10 has compensation periods t 1 , t 3 , t 5 ,
to t 7 ... each end of, the voltage E 1 1 including a flow rate signal е DC component V D, E 12, E 13 , E 14, and hold ..., in the following period, the output only variation with respect to the voltage To remove the DC component V D.

【0042】次に簡単のために、流量信号еが零ボルト
であるとして、直流分VD が図12のように変化した場
合に、どのような誤差が生じるか説明する。この場合、
直流分VD は、出力E1 そのものである。又、流量信号
еが零ボルトであるから、オフセット補償回路の出力E
3 は本来零ボルトでなければならない。
For the sake of simplicity, what error will occur when the DC component V D changes as shown in FIG. 12 assuming that the flow rate signal е is zero volt. in this case,
The DC component V D is the output E 1 itself. Also, since the flow rate signal е is zero volt, the output E of the offset compensation circuit is
3 should originally be at zero volts.

【0043】ところが、図11に基づいて説明したよう
に、オフセット補償回路10は、常に補償期間t1 ,t
3 ,t5 ,…の最後の出力電圧E11,E12,…に対する
変化分を出力E3 として出すため、直流オフセット電圧
1 ,V2 が短絡回路7でスイッチングされて、出力E
1 に図12に示すような飛びがあると、その飛びの分δ
11,δ12,δ13,…があたかも信号であるかのように、
出力E3 に現われ、これが誤差になる。
However, as described with reference to FIG. 11, the offset compensation circuit 10 always compensates for the compensation periods t 1 and t.
3, t 5, ... last output voltage E 11, E 12, and for issuing as output E 3 the variation with respect ..., DC offset voltages V 1, V 2 is switched by a short circuit 7, the output E
If there is a jump as shown in FIG.
As if 11 , δ 12 , δ 13 , ... are signals.
It appears at the output E 3 , which is an error.

【0044】ここまでは、図1における積分回路の時定
数C1 ×R3 が期間t1 ,t2 ,…に比較してかなり小
さく、そのため、期間t1 が終了した時点での出力E2
の値E21は、殆ど出力E11と等しいと考えてきたが、時
定数C1 ×R3 が大きくなっても、期間t1 中の出力E
1 のある重みつき平均値が期間t1 終了時点での出力E
2 の値となるだけで、誤差が生じることに変りはない。
Up to this point, the time constant C 1 × R 3 of the integrator circuit in FIG. 1 is much smaller than the periods t 1 , t 2 , ..., Therefore, the output E 2 at the end of the period t 1
It has been considered that the value E 21 of E is almost equal to the output E 11 , but even if the time constant C 1 × R 3 becomes large, the output E during the period t 1
The output E of the weighted average value of 1 in the period t 1 at the end
There is no change in that an error occurs only when the value is 2 .

【0045】図8に示したように、導電率測定用の短絡
スイッチS1 を短い間隔でオン・オフした時の誤差の現
われ方を流量信号分を含めて図13に示す。出力E
1 は、点線で示した直流オフセット電圧分の上に振幅е
の流量信号が乗っている。
As shown in FIG. 8, how the error appears when the conductivity measuring short-circuit switch S 1 is turned on and off at short intervals is shown in FIG. 13 including the flow rate signal. Output E
1 is the amplitude е above the DC offset voltage indicated by the dotted line.
The flow signal of is on.

【0046】この場合、点線で示した直流オフセット電
圧分がなければ、出力E3 としては片側振幅がеの、図
の一点鎖線ハで示したような信号が出るはずである(図
11のE3 の波形のように)。
In this case, if there is no DC offset voltage indicated by the dotted line, a signal as shown by the one-dot chain line C in FIG. 11 should be output as the output E 3 (E in FIG. 11). Like the waveform in 3 ).

【0047】ところが、出力E1 に点線で示す直流オフ
セット電圧分があるために、実際の出力E3 は、実線の
ニに示すようになり、直流オフセット電圧分に飛びが生
じた直後に大きな誤差が生じる。出力E3 にこのような
大きな誤差が生じた部分を矢印Cで示す。
However, since the output E 1 has the DC offset voltage component shown by the dotted line, the actual output E 3 becomes as shown by the solid line D, and a large error occurs immediately after the jump occurs in the DC offset voltage component. Occurs. The portion where such a large error occurs in the output E 3 is shown by an arrow C.

【0048】そして、出力E1 の直流オフセット電圧分
に飛びが生じるのは、導電率測定用の短絡スイッチS1
をオン又はオフしたときである。そして、短絡スイッチ
1をオン・オフした直後の矢印Cで示す信号の後に続
く矢印Dで示した信号には直流オフセット電圧分に生じ
た飛びによる誤差が生じない。
The jump in the DC offset voltage of the output E 1 is caused by the short circuit switch S 1 for conductivity measurement.
When it is turned on or off. Then, the signal indicated by the arrow D immediately following the signal indicated by the arrow C immediately after the short-circuit switch S 1 is turned on / off does not have an error due to the jump generated in the DC offset voltage.

【0049】[0049]

【第2の従来技術】前記第1の従来技術では、短絡スイ
ッチS1 のオン・オフの間隔が長いと、流量信号電圧е
1 ,е2 、直流オフセット電圧V1 ,V2 、及び流体の
電気抵抗R w が、出力[E1 OFF と[E1 ONを測定
している間に変化してしまう機会が増えるので、導電率
測定の誤差が大きくなる虞れがある(欠点1)。
[Second Prior Art] In the first prior art, the short circuit switch is used.
Touch S1If the on / off interval of the
1, Е2, DC offset voltage V1, V2, And fluid
Electric resistance R wBut the output [E1]OFFAnd [E1]ONMeasure
Since the chances of changing during
There is a risk that the measurement error will increase (defect 1).

【0050】そこで、短絡スイッチS1 のオン・オフの
間隔を短くすると、短絡スイッチS 1 をオン・オフする
都度出力E1 の直流オフセット電圧分に飛びが生じ、こ
の直流オフセット電圧分に飛びが生じた直後に、オフセ
ット補償回路10の出力E3に大きな誤差が生じる(欠
点2)。
Therefore, the short-circuit switch S1On / off
If the interval is shortened, the short-circuit switch S 1Turn on / off
Output E each time1The DC offset voltage of
Immediately after the jump occurs in the DC offset voltage of
Output E of the compensation circuit 103A large error occurs (missing
Point 2).

【0051】第2の従来技術では、この欠点2として先
に説明した、短絡スイッチS1 をオン・オフした直後の
オフセット補償回路10の出力E3 の誤差が導電率測定
に悪影響しない電磁流量計を提案している。
In the second prior art, the electromagnetic flowmeter described above as this defect 2 is such that the error of the output E 3 of the offset compensation circuit 10 immediately after the short-circuit switch S 1 is turned on / off does not adversely affect the conductivity measurement. Is proposed.

【0052】そのために、流量信号を誘起する電極を短
絡抵抗を介して間欠的に接地する導電率測定用の短絡ス
イッチと、流量信号中に含まれる直流分を除去するため
のオフセット補償回路とを有するとともに、短絡スイッ
チをオン・オフした直後のオフセット補償回路の出力を
サンプリングしないようにしている。
Therefore, a conductivity measuring short-circuit switch for intermittently grounding the electrode for inducing the flow rate signal via a short-circuit resistor and an offset compensating circuit for removing the DC component contained in the flow rate signal are provided. Moreover, the output of the offset compensation circuit immediately after the short-circuit switch is turned on / off is not sampled.

【0053】第2の従来技術の回路の主要部を図14に
示す。図14の回路は、導電率測定用の短絡スイッチS
1 のオン・オフを励磁電流の1.5周期毎に行なう点
が、前記図7の従来技術の回路と異なり、見掛上の回路
構成は変っていないので、回路構成の説明は省略する。
The main part of the second prior art circuit is shown in FIG. The circuit of FIG. 14 shows a short circuit switch S for conductivity measurement.
Unlike the circuit of the prior art shown in FIG. 7, the point that 1 is turned on and off every 1.5 cycles of the exciting current does not change the apparent circuit configuration, so the description of the circuit configuration will be omitted.

【0054】先に図13で説明したように、オフセット
補償回路の出力に大きな誤差が生じるのは、差動増幅器
の出力E3 の直流オフセット電圧分に飛びが生じた直後
であり、このときの矢印Cで示す信号を使わなければ誤
差が小さくなる。
As described above with reference to FIG. 13, a large error occurs in the output of the offset compensating circuit immediately after the jump occurs in the DC offset voltage of the output E 3 of the differential amplifier. If the signal indicated by arrow C is not used, the error will be small.

【0055】又、直流オフセット電圧の変動が直線的と
見なせる場合には、この方法により、誤差を零にするこ
とができる。図14の回路について、図15のタイミン
グチャートを用いて、このことを以下に説明する。
When the variation of the DC offset voltage can be regarded as linear, this method can reduce the error to zero. The circuit of FIG. 14 will be described below with reference to the timing chart of FIG.

【0056】(イ) 励磁電流の変化に対し、導電率測
定用の短絡スイッチS1 を図15のタイミングでオン・
オフする。この場合短絡スイッチS1 のオン又はオフ時
間は、励磁電流の1.5周期で、励磁電流の切換えに同
期してオン・オフされる。
(A) The short circuit switch S 1 for conductivity measurement is turned on at the timing shown in FIG. 15 in response to changes in the exciting current.
Turn off. In this case, the short-circuit switch S 1 is turned on / off in synchronization with the switching of the exciting current for 1.5 cycles of the exciting current.

【0057】(ロ) オフセット補償回路10の入力に
は図15にE1 で示すように、破線のように直線的に変
る直流オフセット電圧分に振幅еの流量信号が乗ってい
る。 (ハ) オフセット補償回路10の出力E3 は図15の
実線のようになる。一方、信号出力としては、出力E3
の1点鎖線で示した値が欲しい訳だから、実線と1点鎖
線の違い、つまり出力E3 の図で、点点をちりばめた部
分の、実線と1点鎖線の差が誤差となる。
(B) At the input of the offset compensating circuit 10, as shown by E 1 in FIG. 15, a flow rate signal having an amplitude е is carried by a DC offset voltage which changes linearly as indicated by a broken line. (C) The output E 3 of the offset compensation circuit 10 is as shown by the solid line in FIG. On the other hand, as the signal output, the output E 3
Therefore, the difference between the solid line and the alternate long and short dash line, that is, the difference between the solid line and the alternate long and short dash line in the portion where the dots are scattered in the figure of the output E 3 is an error.

【0058】(ニ) 誤差が大きいのは、図15でも導
電率測定用の短絡スイッチS1 を切り換えた直後の信号
3 であるから、まず、このときの信号を流量計測に使
用しないだけでも誤差は小さくなる。
(D) Since the error is large in the signal E 3 immediately after the conductivity measuring short-circuit switch S 1 is switched also in FIG. 15, even if the signal at this time is not used for the flow rate measurement, The error is small.

【0059】(ホ) 更に、直観的に、a′とb′,
c′とd′の面積が等しいから、ハッチングした部分の
a+b,c+dをそれぞれ、導電率測定用の短絡スイッ
チS1をオフ又はオンしたときの信号として使えば、励
磁電流の1周期の間の信号を使うことになって、誤差分
が相殺される。この点を次に説明する。
(E) Further, intuitively, a'and b ',
Since the areas of c ′ and d ′ are equal, if a + b and c + d of the hatched portion are used as signals when the short-circuit switch S 1 for conductivity measurement is turned off or on, respectively, The error is canceled out by using the signal. This point will be described below.

【0060】(ヘ) 期間t1 ,t2 に限って説明す
る。今面積a,bを対象としているので、期間t1 の信
号を正負反転してやる。そして、期間t2 の信号及び本
来ほしい信号を図示すると図16のようになる。
(F) Only the periods t 1 and t 2 will be described. Since the areas a and b are targeted now, the signal during the period t 1 is inverted. The signal of the period t 2 and the originally desired signal are shown in FIG.

【0061】 図16で、期間t1 の信号は A−D−H 期間t2 の信号は A−B−F 本来欲しい信号は A−C−Gである。In FIG. 16, the signal in the period t 1 is A−D−H, the signal in the period t 2 is A−B−F, and the originally desired signal is A−C−G.

【0062】図16の面積CGEの2倍は、面積BFG
Eと面積DHGEの和と等しくなる。そのことを以下に
説明する。オフセット補償回路10の入力E1 として、
定数α,βで規定されかつ時間tに対して直線的に変化
する信号E1 =αt+βが入ってくると、積分回路の出
力E2 は、
Twice the area CGE in FIG. 16 is equal to the area BFG.
It is equal to the sum of E and the area DHGE. This will be described below. As the input E 1 of the offset compensation circuit 10,
When a signal E 1 = αt + β which is defined by constants α and β and changes linearly with respect to time t is input, the output E 2 of the integrating circuit is

【0063】[0063]

【数1】 [Equation 1]

【0064】となり、E3 =−(E2 −E1 )の関係で
あるから E3 =C1 3 α+kе-t/C1R3 となる。この出力E3 の式は、図16の曲線BF,C
G,DHを表わす式であり、αは図3でのtanθに相
当する。又、この式でのеは自然対数の底である。
Since E 3 = − (E 2 −E 1 ), E 3 = C 1 R 3 α + kе −t / C1R3 . The formula of this output E 3 is the curves BF and C in FIG.
This is an expression representing G and DH, and α corresponds to tan θ in FIG. Also, е in this equation is the base of the natural logarithm.

【0065】図16を基準として、AO=е,このеは
流量信号のе、CB=DC=δとおき、点B,C,D,
Eの時点をt=0とおけば、t=0で、 BE=е+δ,CE=е,DE=е−δ だから、これを初期条件とすれば、曲線BFは E3 =C1 3 tanθ+(е+δ−C1 3 αtan
θ)е-t/C1R3 曲線CGはE3 =е・е-t/C1R3 なお、上式の右辺の二つのеは、前のеが図15におけ
る流量信号еを、後のеが自然対数の底を意味する。後
述の類似の式においても同様である。
With reference to FIG. 16, AO = е, this е is the flow signal е, CB = DC = δ, and points B, C, D,
If the time point of E is t = 0, then at t = 0, BE = е + δ, CE = е, DE = е-δ. Therefore, if this is the initial condition, the curve BF is E 3 = C 1 R 3 tan θ + (Е + δ-C 1 R 3 αtan
θ) е -t / C1R3 curve CG is E 3 = е ・ е -t / C1R3 Note that the two е on the right side of the above formula are the flow signal е in Fig. 15 in the front and the natural logarithm in the latter е. Means the bottom of. The same applies to similar formulas described below.

【0066】曲線DHはE3 =−C1 3 tanθ+
(е−δ+C1 3 αtanθ)е-t /C1R3 となる。期
間EHの長さをTとすれば、面積CGEは
The curve DH is E 3 = -C 1 R 3 tan θ +
(Е−δ + C 1 R 3 αtan θ) е -t / C1R3 . If the length of the period EH is T, the area CGE is

【0067】[0067]

【数2】 [Equation 2]

【0068】又、面積BFGEと面積DHGEの和は、The sum of the area BFGE and the area DHGE is

【0069】[0069]

【数3】 [Equation 3]

【0070】よって、面積CGE×2=面積BFGE+
面積DHGEとなり、a+d,c+dを信号として使う
ことで誤差分が相殺される。
Therefore, area CGE × 2 = area BFGE +
The area becomes DHGE, and the error component is canceled by using a + d and c + d as signals.

【0071】(ト) 以上の説明で明らかなように、直
流オフセット電圧分が直線的に変化する時は、導電率測
定用の短絡スイッチS1 をオン・オフした直後の信号だ
けを使用しないことで誤差が除ける。
(G) As is clear from the above description, when the DC offset voltage component changes linearly, do not use only the signal immediately after the conductivity measuring short-circuit switch S 1 is turned on / off. The error can be eliminated with.

【0072】実際には、図9で説明したことから直流オ
フセット電圧分は、指数関数的に変化する場合が多い。
指数関数変化の特徴は、最初、変化の非直線性が強い
が、時間の経過につれて非直線性がだんだん小さくなっ
ていく。
Actually, as described with reference to FIG. 9, the DC offset voltage component often changes exponentially.
The feature of exponential change is that the nonlinearity of the change is strong at first, but the nonlinearity becomes gradually smaller with the passage of time.

【0073】従って、導電率測定用の短絡スイッチS1
を切り換えてから、実用上、直流オフセット電圧分の変
化が直線的とみなせる領域に入るまで待ってサンプリン
グを行なえばよく、このことも第2の従来技術に記載さ
れている。
Therefore, the short-circuit switch S 1 for measuring conductivity is used.
After switching, the sampling may be practically performed until the change in the DC offset voltage is in a region where it can be considered to be linear. This is also described in the second conventional technique.

【0074】例えば、直流オフセット電圧分が図17の
符号ホで示すように変動している時、時間t1 ,t2
は非直線性が強いが、期間t3 ,t4 では直線とみなせ
る程の変化になっている。従って、この場合には、
1 ,t2 の期間のデータを捨て、t3 ,t4 の期間の
データをサンプリングして使う。
For example, when the DC offset voltage component is fluctuated as shown by the symbol E in FIG. 17, the nonlinearity is strong at the times t 1 and t 2 , but it can be regarded as a straight line at the periods t 3 and t 4. Is changing. So in this case,
The data in the periods t 1 and t 2 are discarded, and the data in the periods t 3 and t 4 are sampled and used.

【0075】そのために、流量信号を誘起する電極2,
3を短絡抵抗Rinを介して間欠的に接地する導電率測定
用の短絡スイッチS1 と、流量信号中に含まれる直流分
を除去するためのオフセット補償回路10とを有すると
ともに、短絡スイッチS1 をオン・オフした直後から直
流オフセット電圧の変化に非直線性が強いと判断される
期間のオフセット補償回路10の出力E3 を流量信号と
してサンプリングしないようにしている。
Therefore, the electrodes 2 for inducing the flow rate signal 2
3 has an electrical conductivity measuring short-circuit switch S 1 for intermittently grounding 3 via a short-circuit resistance R in, and an offset compensating circuit 10 for removing a direct current component contained in the flow rate signal. The output E 3 of the offset compensation circuit 10 is not sampled as a flow rate signal in a period immediately after the ON / OFF of 1 is judged to have a strong nonlinearity in the change of the DC offset voltage.

【0076】そして、直流オフセット電圧分の変化が直
線的とみなせる領域に入るまで、オフセット補償回路1
0の出力E3 を流量信号としてサンプリングしないで待
つ期間は、図17ではt1 +t2 で励磁の1周期になっ
ている。この待ち時間は一般的には励磁周期の整数倍に
固定されている。
Then, the offset compensating circuit 1 is applied until the change in the DC offset voltage enters the region where it can be regarded as linear.
In FIG. 17, the waiting period without sampling the output E 3 of 0 as the flow rate signal is one cycle of the excitation at t 1 + t 2 . This waiting time is generally fixed to an integral multiple of the excitation period.

【0077】次に図14の回路を含む図18の電磁流量
計について、図19のタイミングチャートに基いて説明
する。1は電極2,3を備えた円筒形の流管、7は導電
率測定用の短絡回路で、2個の短絡スイッチRinと短絡
スイッチS1 とからなる。
Next, the electromagnetic flowmeter of FIG. 18 including the circuit of FIG. 14 will be described based on the timing chart of FIG. Reference numeral 1 is a cylindrical flow tube provided with electrodes 2 and 3, and reference numeral 7 is a short circuit for measuring conductivity, which is composed of two short-circuit switches R in and S 1 .

【0078】9は電極2,3の流量信号を増幅する差動
増幅器(プリアンプ)、10はオフセット補償回路、1
1は反転/非反転増幅回路、12は積分回路、13は積
分回路12の出力をディジタル信号に変換するA/D変
換回路、14はA/D変換回路のディジタル出力値を演
算して流体の導電率や流量を算出する信号処理回路で、
測定した流体の導電率を用いて、流量計測の導電率によ
る誤差の補正や、導電率を外部へ出力することもする。
Reference numeral 9 is a differential amplifier (preamplifier) for amplifying the flow rate signals of the electrodes 2 and 3, 10 is an offset compensation circuit, and 1
Reference numeral 1 is an inverting / non-inverting amplifier circuit, 12 is an integrating circuit, 13 is an A / D converting circuit for converting the output of the integrating circuit 12 into a digital signal, and 14 is a digital output value of the A / D converting circuit for calculating a fluid A signal processing circuit that calculates conductivity and flow rate,
By using the measured conductivity of the fluid, an error due to the conductivity of the flow rate measurement may be corrected, or the conductivity may be output to the outside.

【0079】反転/非反転増幅回路11は、タイミング
発生回路15からの反転/非反転コントロール信号によ
り、反転と非反転の動作が切り換えられ、オフセット補
償回路10の出力E3 を整流する(図19のE4
照)。
The inverting / non-inverting amplifier circuit 11 switches between inverting and non-inverting operations by the inverting / non-inverting control signal from the timing generating circuit 15, and rectifies the output E 3 of the offset compensating circuit 10 (FIG. 19). See E 4 ).

【0080】この整流出力E4 は、積分回路12によ
り、オフセット補償回路10の補償期間t4 , 6 又は
10, t12 の間だけ積分され(図19のE4 のa+bが
求められ)、これがA/D変換回路13でその都度ディ
ジタル値に変換される。
This rectified output E 4 is integrated by the integration circuit 12 only during the compensation period t 4, t 6 or t 10, t 12 of the offset compensation circuit 10 (a + b of E 4 in FIG. 19 is obtained). This is converted into a digital value each time by the A / D conversion circuit 13.

【0081】励磁の切り換えと、導電率測定用短絡スイ
ッチS1 の同期関係は、図15の場合と同じである。こ
うして、励磁の3回毎に、そのうちの2回の励磁時のデ
ータを積分回路12で積分し、A/D変換回路13でデ
ィジタル値にその都度変換し、信号処理回路14で導電
率や流量を算出する。
The synchronization relationship between the excitation switching and the conductivity measuring short-circuit switch S 1 is the same as in the case of FIG. In this way, for every three excitations, the data at the time of two excitations is integrated by the integration circuit 12, converted by the A / D conversion circuit 13 into a digital value each time, and the signal processing circuit 14 conducts the electric conductivity and the flow rate. To calculate.

【0082】タイミング発生回路15は、導電率測定用
短絡スイッチコントロール信号、オフセット補償コント
ロール信号、積分コントロール信号及びA/Dコントロ
ール信号等も発生し、各対象回路の動作は、図19のタ
イミングチャートと、前記図14、図15に対する説明
から、容易に理解される。
The timing generation circuit 15 also generates a conductivity measurement short-circuit switch control signal, an offset compensation control signal, an integration control signal, an A / D control signal, etc., and the operation of each target circuit is as shown in the timing chart of FIG. It will be easily understood from the description of FIGS. 14 and 15.

【0083】[0083]

【発明が解決しようとする課題】電磁流量計では、その
消費電流を低減することが継続した課題とされている。
特に電源に一次電池(乾電池)例えばリチウム電池を用
いる積算電磁流量計ではその要望が強い。
In the electromagnetic flowmeter, reducing the current consumption has been an ongoing problem.
In particular, there is a strong demand for an integrating electromagnetic flowmeter that uses a primary battery (dry battery) such as a lithium battery as a power source.

【0084】ところが、前記第2の従来技術では、短絡
スイッチS1 をオン・オフした直後のオフセット補償回
路10の出力E3 を流量信号としてサンプリングしない
で、その後の出力E3 のうち、a,bやc,dなどをサ
ンプリングして流体の導電率や流量を計測している。
[0084] However, in the second prior art, without sampling the output E 3 of the offset compensation circuit 10 immediately after turning on and off the short-circuit switch S 1 as a flow rate signal, among the subsequent output E 3, a, The conductivity and flow rate of the fluid are measured by sampling b, c, d and the like.

【0085】また、前記第2の従来技術では、短絡スイ
ッチS1 をオン・オフした直後から直流オフセット電圧
の変化に非直線性が強いと判断される期間のオフセット
補償回路10の出力E3 を流量信号としてサンプリング
しないで、その後の出力E3のうち、a,bやc,dな
どをサンプリングして流体の導電率や流量を計測してい
る。
In the second prior art, the output E 3 of the offset compensating circuit 10 during the period immediately after the short-circuit switch S 1 is turned on / off is judged to have a strong nonlinearity in the change of the DC offset voltage. Instead of sampling as a flow rate signal, a, b, c, d, etc. of the subsequent output E 3 are sampled to measure the conductivity and flow rate of the fluid.

【0086】そこで、本発明は、前記第2の従来技術
が、短絡スイッチS1 をオン・オフした直後を含む期間
に、オフセット補償回路10の出力E3 をサンプリング
しない時期がある特徴に注目し、この特徴とからめて、
計測精度に殆ど悪影響を与えないで電磁流量計の低消費
電力化を図ることを第1の目的とする。
In view of this, the present invention focuses on the feature that the output E 3 of the offset compensation circuit 10 is not sampled during the period including immediately after the short-circuit switch S 1 is turned on / off in the second conventional technique. , With this feature,
A first object of the present invention is to reduce the power consumption of the electromagnetic flowmeter with almost no adverse effect on the measurement accuracy.

【0087】また、前記第2の従来技術では、短絡スイ
ッチS1 をオン・オフした直後から、直流オフセット電
圧の変化が直線的とみなせる領域に入るまで、オフセッ
ト補償回路10の出力E3 をサンプリングしないで待つ
待ち時間が励磁周期の整数倍に固定されているため、ム
ダ時間が発生し、計測の応答性が良くないという問題点
もあった。
In the second prior art, the output E 3 of the offset compensation circuit 10 is sampled immediately after the short-circuit switch S 1 is turned on and off until the change in the DC offset voltage enters a region where it can be regarded as linear. Since the waiting time without waiting is fixed to an integral multiple of the excitation period, there is a problem that wasteful time occurs and the response of measurement is not good.

【0088】そこで、本発明は、前記待ち時間が励磁周
期の整数倍に固定されていることによるムダ時間に基づ
く応答性の悪さを改善できる電磁流量計を提供すること
を第2の目的とする。
Therefore, a second object of the present invention is to provide an electromagnetic flow meter which can improve the poor response due to the dead time due to the waiting time being fixed to an integral multiple of the excitation period. .

【0089】[0089]

【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るために、請求項1の発明は、流量信号を誘起する電極
(2、3)を短絡抵抗(Rin)を介して間欠的に接地す
る導電率測定用の短絡スイッチ(S1 )と、流量信号中
に含まれる直流分を除去するためのオフセット補償回路
(10)とを有するとともに、短絡スイッチ(S1 )を
オン・オフした直後のオフセット補償回路(10)の出
力(E3 )を流量信号としてサンプリングしない電磁流
量計において、短絡スイッチ(S1 )のオン・オフ各期
間のうち、短絡スイッチ(S1 )をオン・オフした直後
の一定期間(t0 )の間、励磁を停止することを特徴と
する。
In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 intermittently connects electrodes (2, 3) for inducing a flow rate signal through a short-circuit resistance (R in ). It has a short-circuit switch (S 1 ) for measuring conductivity, which is grounded to, and an offset compensation circuit (10) for removing the DC component contained in the flow rate signal, and also turns on / off the short-circuit switch (S 1 ). Immediately after the output of the offset compensation circuit (10) (E 3 ) is not sampled as a flow rate signal, the short circuit switch (S 1 ) is turned on during each ON / OFF period of the short circuit switch (S 1 ). It is characterized in that the excitation is stopped for a certain period (t 0 ) immediately after turning off.

【0090】そして、前記第1と第2の目的を達成する
ために、請求項2の発明は、流量信号を誘起する電極
(2、3)を短絡抵抗(Rin)を介して間欠的に接地す
る導電率測定用の短絡スイッチ(S1 )と、流量信号中
に含まれる直流分を除去するためのオフセット補償回路
(10)とを有するとともに、短絡スイッチ(S1 )を
オン・オフした直後から直流オフセット電圧の変化に非
直線性が強いと判断される期間のオフセット補償回路
(10)の出力(E3 )を流量信号としてサンプリング
しない電磁流量計において、短絡スイッチ(S1 )のオ
ン・オフ各期間のうち、短絡スイッチ(S1 )をオン・
オフした直後の一定期間(tx ,tx +t0 )の間、励
磁を停止することを特徴とする。
In order to achieve the first and second objects, the invention of claim 2 intermittently connects the electrodes (2, 3) for inducing a flow rate signal through a short-circuit resistance (R in ). A short-circuit switch (S 1 ) for grounding the conductivity and an offset compensation circuit (10) for removing the DC component contained in the flow rate signal are provided, and the short-circuit switch (S 1 ) is turned on / off. Immediately after that, in the electromagnetic flowmeter that does not sample the output (E 3 ) of the offset compensation circuit (10) as a flow rate signal during the period when it is determined that the change in the DC offset voltage is strongly nonlinear, the short-circuit switch (S 1 ) is turned on.・ OFF During each period, the short-circuit switch (S 1 ) is turned on.
It is characterized in that the excitation is stopped for a certain period (t x , t x + t 0 ) immediately after turning off.

【0091】[0091]

【作用】励磁を停止している間は励磁電力を消費しな
い。又、励磁を停止している間は、流速に対応した流量
信号が電極に誘起しない。
[Function] The excitation power is not consumed while the excitation is stopped. Further, a flow rate signal corresponding to the flow velocity is not induced in the electrodes while the excitation is stopped.

【0092】請求項2の発明では、更に、励磁を停止す
る期間(tx 又はtx +t0 )が励磁周期の整数倍に固
定されることなく、最適化でき、全体の測定周期を可能
な限り短くすることができる。
In the invention of claim 2, the period (t x or t x + t 0 ) for stopping the excitation can be optimized without being fixed to an integral multiple of the excitation period, and the entire measurement period can be achieved. Can be as short as possible.

【0093】[0093]

【実施例】図1は本発明の第1実施例のブロック図、図
2は図1の実施例における電磁流量計検出器の流管内の
等価回路と変換器の電気回路の一部を示したものであ
る。この第1実施例は請求項1の発明に対応する。
1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a part of an equivalent circuit in a flow tube of an electromagnetic flow meter detector and an electric circuit of a converter in the embodiment of FIG. It is a thing. This first embodiment corresponds to the invention of claim 1.

【0094】両図において、1は円筒形の流管、2,3
は流管1の内周壁に対向配置された電極、4,5は流管
1の上・下に配置された励磁コイル、6はアース電極
で、流管1〜アース電極6で周知の電磁流量計検出器を
構成している。
In both figures, 1 is a cylindrical flow tube, 2 and 3
Is an electrode which is arranged to face the inner peripheral wall of the flow tube 1, 4 and 5 are exciting coils which are arranged above and below the flow tube 1, 6 is a ground electrode, and a well-known electromagnetic flow rate is used in the flow tubes 1 to 6 It constitutes a total detector.

【0095】7は導電率測定用の短絡回路で、電極2と
アース電極6との間に接続した短絡抵抗Rinと導電率測
定用の短絡スイッチS1 の直列回路と、電極3とアース
電極6との間に接続した短絡抵抗Rinと導電率測定用の
短絡スイッチS1 の直列回路とからなる。
Reference numeral 7 is a short circuit for measuring conductivity, which is a series circuit of a short resistance R in connected between the electrode 2 and the ground electrode 6 and a short circuit switch S 1 for measuring conductivity, and the electrode 3 and the ground electrode. And a series circuit of a short-circuit resistance R in and a short-circuit switch S 1 for measuring conductivity.

【0096】8はハイパスフィルタで図示のように2個
のコンデンサCと2個の抵抗Rとが接続されている。な
お、図1ではハイパスフィルタ8が図示されていない
が、図が繁雑になるのを避けて省略したためで、実際に
は図2と同じようにハイパスフィルタ8が設けてある。
Reference numeral 8 is a high-pass filter to which two capacitors C and two resistors R are connected as shown. Although the high-pass filter 8 is not shown in FIG. 1, the high-pass filter 8 is omitted in order to avoid the drawing from becoming complicated, so that the high-pass filter 8 is actually provided as in FIG.

【0097】9はハイパスフィルタ8を通った電極2,
3の電圧を増幅する差動増幅器(プリアンプ)である。
10はオフセット補償回路で、差動増幅器9の出力E1
に残っている流量信号以外の直流分がさらに後段の増幅
器で次々と増幅されて増幅器が飽和してしまうのを防ぐ
ために、オフセット電圧を除去するように設けられたも
ので、オペアンプA1 と抵抗R1 ,R2 とで構成される
反転増幅器と、オペアンプA2 と抵抗R 3 とコンデンサ
1 で構成される積分回路と、オフセット補償コントロ
ール用のスイッチS2 とが図示のように接続・構成され
ている。
Reference numeral 9 denotes an electrode 2 which has passed through the high pass filter 8.
3 is a differential amplifier (preamplifier) that amplifies the voltage of 3.
Reference numeral 10 is an offset compensation circuit, which is the output E of the differential amplifier 9.1
The DC component other than the flow signal remaining in the amplifier is further amplified in the subsequent stage.
To prevent the amplifier from saturating one after another and becoming saturated
In order to eliminate the offset voltage,
Therefore, operational amplifier A1And resistance R1, R2Consisting of
Inverting amplifier and operational amplifier A2And resistance R 3And capacitor
C1And an offset compensation controller
Switch S2And are connected and configured as shown.
ing.

【0098】11は反転/非反転増幅回路で、タイミン
グ発生回路15からの反転/非反転コントロール信号に
より、反転と非反転の動作が切り換えられ、オフセット
補償回路10の出力E3 を整流する。
Reference numeral 11 is an inverting / non-inverting amplifier circuit, which switches between inverting and non-inverting operations by an inverting / non-inverting control signal from the timing generating circuit 15 and rectifies the output E 3 of the offset compensating circuit 10.

【0099】12は積分回路で、反転/非反転回路11
の整流出力E4 を特定時期の間だけサンプリングして積
分する。13は積分回路12の出力E5 をディジタル信
号に変換するA/D変換回路、14はA/D変換回路の
ディジタル出力値を演算して、流体の導電率や流量値を
算出する信号処理回路で、測定した流体の導電率を用い
て、流量計測値の誤差を導電率で補正したり、導電率の
値を外部へ出力することもする。
Reference numeral 12 is an integrating circuit, which is an inverting / non-inverting circuit 11
The rectified output E 4 of is sampled and integrated only during a specific period. Reference numeral 13 is an A / D conversion circuit that converts the output E 5 of the integration circuit 12 into a digital signal, and 14 is a signal processing circuit that calculates the digital output value of the A / D conversion circuit to calculate the conductivity and flow rate value of the fluid. Then, using the measured conductivity of the fluid, the error of the flow rate measurement value may be corrected by the conductivity, or the value of the conductivity may be output to the outside.

【0100】16は励磁コイル4,5へ所定の励磁電流
を供給する励磁電源回路である。タイミング発生回路1
5は、導電率測定用短絡スイッチコントロール信号、オ
フセット補償コントロール信号(スイッチS2 をオン・
オフする信号)、積分コントロール信号、A/Dコント
ロール信号及び励磁コントロール信号等も発生し、各対
象回路を制御する。
Reference numeral 16 is an exciting power supply circuit for supplying a predetermined exciting current to the exciting coils 4 and 5. Timing generation circuit 1
5 is a short circuit switch control signal for conductivity measurement, an offset compensation control signal (switch S 2 is turned on,
A signal to turn off), an integration control signal, an A / D control signal, an excitation control signal, etc. are also generated to control each target circuit.

【0101】なお、図1、図2の第1実施例のハードの
構成は、図14と図18で説明した第2の従来技術と大
体において類似しているので、同じ部分の説明は詳述し
ない。
Since the hardware configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is generally similar to that of the second conventional technique described with reference to FIGS. 14 and 18, the description of the same parts will be described in detail. do not do.

【0102】図2でе1 ,е2 はアース電極6に対する
流量信号電圧で、励磁コイル4,5が励磁されて流路に
磁界がかかっているときに誘起する。V1 ,V2 はそれ
ぞれ電極2,3とアース電極6間の電気化学的な電位差
で、前記従来技術で直流オフセット電圧と呼んでいたも
のである。
In FIG. 2, е 1 and е 2 are flow rate signal voltages to the ground electrode 6, which are induced when the exciting coils 4 and 5 are excited and a magnetic field is applied to the flow path. V 1 and V 2 are electrochemical potential differences between the electrodes 2 and 3 and the ground electrode 6, respectively, which are called DC offset voltages in the above-mentioned prior art.

【0103】Rw は電極2,3とアース電極6間の流体
の電気抵抗である。図1、図2の第1実施例のタイミン
グチャートを図3、図4に示すが、この第1実施例は、
図3と図4で明らかなように、第2の従来技術の動作を
説明する図15のタイミングチャートの期間t1 に先行
する期間t0 の間は励磁を停止している。期間t0 の符
号は図15には記入されてなくて、図3、図4にだけ記
入されているが、期間t0 は他の期間t1 ,t2 と同じ
時間であるので、第1実施例の励磁に要する電力は、図
15で説明した第2の従来技術の2/3ですむ。
R w is the electrical resistance of the fluid between the electrodes 2 and 3 and the ground electrode 6. The timing charts of the first embodiment of FIGS. 1 and 2 are shown in FIGS. 3 and 4, and the first embodiment is
As is clear from FIGS. 3 and 4, the excitation is stopped during the period t 0 preceding the period t 1 of the timing chart of FIG. 15 for explaining the operation of the second conventional technique. Although the reference sign of the period t 0 is not shown in FIG. 15 but only in FIGS. 3 and 4, the period t 0 is the same time as the other periods t 1 and t 2 , so The power required for the excitation of the embodiment is 2/3 that of the second conventional technique described with reference to FIG.

【0104】短絡スイッチS1 のオン・オフの各時間
は、第1実施例と図15で説明した第2の従来技術と同
じである。そして励磁電流の停止に同期してオン・オフ
している。
The respective times of turning on / off the short-circuit switch S 1 are the same as those of the second prior art described in the first embodiment and FIG. Then, it is turned on / off in synchronization with the stop of the exciting current.

【0105】オフセット補償回路10のスイッチS
2 は、タイミング発生回路15からのオフセット補償コ
ントロール信号により、励磁の停止、切換に同期してオ
ン・オフされる。
The switch S of the offset compensation circuit 10
2 is turned on / off by an offset compensation control signal from the timing generation circuit 15 in synchronization with the stop and switching of the excitation.

【0106】従って、オフセット補償回路10の積分回
路の出力E2 と、オフセット補償回路10の出力E3
図3のように変化する。なお、この第1実施例では、差
動増幅器9の出力E1 は、前記第2の従来技術で図15
に示す、直線的に変化する破線の直流オフセット電圧分
に振幅еの流量信号が乗っている。但し、本発明の第1
実施例では、期間t0 の間は励磁が停止しているので、
この間の流量信号はゼロである。
Therefore, the output E 2 of the integration circuit of the offset compensation circuit 10 and the output E 3 of the offset compensation circuit 10 change as shown in FIG. In the first embodiment, the output E 1 of the differential amplifier 9 is the same as in the second prior art shown in FIG.
The flow rate signal of amplitude е is carried on the DC offset voltage of the linearly changing broken line shown in (1). However, the first aspect of the present invention
In the embodiment, since the excitation is stopped during the period t 0 ,
During this time, the flow signal is zero.

【0107】このように、差動増幅器9の出力E1 が、
本発明の第1実施例(図3)と第2の従来技術(図1
5)の場合で違うため、オフセット補償回路10の出力
3 も本発明の第1実施例(図3)と第2の従来技術
(図15)とで違っているが、オフセット補償回路10
の動作原理自体は、本発明の実施例と第2の従来技術
(図15)との間に違いはない。
In this way, the output E 1 of the differential amplifier 9 is
The first embodiment of the present invention (FIG. 3) and the second prior art (FIG. 1)
5), the output E 3 of the offset compensation circuit 10 is also different between the first embodiment (FIG. 3) of the present invention and the second prior art (FIG. 15).
The operating principle itself of (2) is not different between the embodiment of the present invention and the second prior art (FIG. 15).

【0108】それで、図3における出力E3 が得られる
過程の詳細説明は省略するが、最初のオフセット補償の
期間t0 の間は励磁を停止していて、この間は流量信号
がゼロであるため、期間t1 におけるオフセット補償回
路の出力E3 の大きさがе/2になり、図15の第2の
従来技術の場合のеより小さくなる。期間t2 の出力E
3 の大きさは、本発明の第1実施例と、前記図15の第
2の従来技術の場合とは何れも同じ値еである。
[0108] So, although not detailed description of the process of the output E 3 obtained in FIG. 3, during the period t 0 of the first offset compensation have stopped the excitation, because during this time the flow signal is zero , The magnitude of the output E 3 of the offset compensation circuit in the period t 1 becomes е / 2, which is smaller than е in the case of the second conventional technique of FIG. Output E of period t 2
The magnitude of 3 is the same value in both the first embodiment of the present invention and the second prior art of FIG.

【0109】そのため、a+bとかc+dを求める積分
回路12の出力E5 は第2の従来技術と比較して、本発
明の第1実施例では、3/4の値となる。この出力E5
を得るのに、本発明の実施例は、前述のように図15の
第2の従来技術に比較して励磁電力が2/3ですむの
で、本発明の第1実施例は、図15(図19)の第2の
従来技術と同じ出力E5 を得るには(2/3)/(3/
4)=8/9の励磁電力ですみ、励磁電力を約11%節
減できる。
Therefore, the output E 5 of the integrating circuit 12 for obtaining a + b or c + d has a value of 3/4 in the first embodiment of the present invention as compared with the second prior art. This output E 5
In order to obtain the above, the embodiment of the present invention requires only 2/3 of the exciting power as compared with the second prior art of FIG. 15 as described above. To obtain the same output E 5 as in the second prior art shown in FIG. 19), (2/3) / (3 /
4) = 8/9 excitation power is enough, and the excitation power can be saved by about 11%.

【0110】なお、積分回路12の出力E5 として求め
たa+bとかc+dは、それぞれ短絡スイッチS1 をオ
フにしたときとオンにしたときの値で、前記第1の従来
技術で説明した(3)式の[E1 OFF と[E1 ON
対応(比例)するので、これらの出力E5 をA/D変換
回路13でディジタル値に変換し、信号処理回路14で
流体の電気抵抗Rw を演算して求められる。
The values a + b and c + d obtained as the output E 5 of the integrating circuit 12 are the values when the short-circuit switch S 1 is turned off and when they are turned on, respectively, and are described in the first prior art (3). ) Corresponding to (proportional to) [E 1 ] OFF and [E 1 ] ON , these outputs E 5 are converted into digital values by the A / D conversion circuit 13, and the electrical resistance of the fluid is converted by the signal processing circuit 14. It is obtained by calculating R w .

【0111】このときは、(3)式と同様に (a+b)/(c+d)=1+Rw /Rin の関係を用いて算出できる。こうして求めた流体の電気
抵抗Rw から流体の導電率を知ることができる。又、求
めた導電率を用いて流量計測誤差を補正することもでき
る。
At this time, it can be calculated using the relationship of (a + b) / (c + d) = 1 + R w / R in as in the equation (3). The electrical conductivity of the fluid can be known from the electrical resistance R w of the fluid thus obtained. Further, it is possible to correct the flow rate measurement error using the obtained conductivity.

【0112】上記第1実施例では短絡スイッチS1 のオ
ン・オフ各期間のうち、信号のサンプリング期間(つま
り、スイッチS2 がオンの期間、又は図4で積分コント
ロール信号が積分の間)をその中に含むオフセット補償
回路10の最初の動作周期t 1 が始まる時刻に先行する
期間t0 で、励磁を停止するようにしたが、図5は、上
記第1実施例と同様に、短絡スイッチS1 のオン・オフ
各期間のうち、信号のサンプリング期間をその中に含む
オフセット補償回路の最初の動作周期t1 が始まる時刻
に先行する期間tx +t0 の間、励磁を停止するもの
で、請求項2の発明に対応する第2実施例のタイミング
図である。
In the first embodiment, the short circuit switch S1Oh
The signal sampling period (that is, the
Switch S2Is on or the integration control in Fig. 4
Offset compensation with roll signal in it)
The first operation cycle t of the circuit 10 1Precedes the time that begins
Period t0Then, the excitation was stopped, but Fig. 5 shows
Similar to the first embodiment, the short circuit switch S1On / off
Of each period, the signal sampling period is included in it
The first operation cycle t of the offset compensation circuit1Time when
Period t precedingx+ T0That stops excitation during
Then, the timing of the second embodiment corresponding to the invention of claim 2
It is a figure.

【0113】なお、この第2実施例の回路やブロック図
のハード構成は、図1、図2の第1実施例のハード構成
と同様である。この第2実施例は、差動増幅器9の出力
1 が、短絡スイッチS1 のオン又はオフの期間の間に
最初は非直線的に、その後直線的に変化する直流オフセ
ット電圧分が含まれている。
The hardware structure of the circuit and block diagram of the second embodiment is similar to that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In the second embodiment, the output E 1 of the differential amplifier 9 includes a DC offset voltage component that is non-linear initially and then linearly during the ON or OFF period of the short-circuit switch S 1. ing.

【0114】そして、この直流オフセット電圧分が非直
線的に変化する期間tx +t0 の間励磁を停止するよう
にしている。オフセット補償回路10のスイッチS2
図示のようにオン・オフする。そのため期間tx
0 、t1 、t2 の間に各1回ずつの動作を行なう。そ
して、期間t0 の間に得たaと、期間t2 の間に得たb
の和a+bを前記[E1 OFF に対応する信号とし、同
様にして得たc+dを前記[E1 ONに対応する信号と
して、これらから流体の導電率を求める。
Then, the excitation is stopped during the period t x + t 0 during which the DC offset voltage changes non-linearly. The switch S 2 of the offset compensation circuit 10 is turned on / off as shown. Therefore, period t x +
The operation is performed once during each of t 0 , t 1 , and t 2 . Then, a obtained during the period t 0 and b obtained during the period t 2.
The electric conductivity of the fluid is determined from the sum a + b of the above as a signal corresponding to the above [E 1 ] OFF , and c + d obtained in the same manner as a signal corresponding to the above [E 1 ] ON .

【0115】なお、この第2実施例の図5のタイミング
図は、図の大きさの都合で横軸(時間軸)が図3、図4
に比較して1/2に縮尺して作図してある。そのため、
図5の期間t0 、t1 、t2 が、図3のt0 、t1 、t
2 に比較して半分の時間に一見見えるが、実際には、図
3と同じ時間である。
In the timing chart of FIG. 5 of the second embodiment, the horizontal axis (time axis) is shown in FIGS. 3 and 4 due to the size of the figure.
It is drawn with a scale of 1/2 compared to. for that reason,
Period t 0, t 1, t 2 of FIG. 5, t 0 in FIG. 3, t 1, t
It is visible at half the time compared to 2 , but it is actually the same time as in FIG.

【0116】そのため、a+bとかc+dは図3の第1
実施例の場合と同じになる。そして、この第2実施例で
は、前記第1実施例と比較して期間t0 の他に期間tx
の間にも励磁を停止するので、その分、更に励磁電力を
減少できる。
Therefore, a + b and c + d are the first in FIG.
This is the same as in the embodiment. In addition, in the second embodiment, as compared with the first embodiment, in addition to the period t 0 , the period t x
Since the excitation is also stopped during this period, the excitation power can be further reduced accordingly.

【0117】そして、この第2実施例では、期間tx
0 の時間を、前記第2の従来技術の場合のように、必
ずしも励磁の半周期の整数倍に限定する理由はなく、短
絡スイッチS1 がオン又はオフになってから、直流オフ
セット電圧の変化が直線的になるまでの待ち時間に合わ
せて最適値に設定できる。
In the second embodiment, the period t x +
There is no reason to limit the time of t 0 to an integral multiple of the half cycle of excitation as in the case of the second conventional technique, and the DC offset voltage of the DC offset voltage is not changed after the short-circuit switch S 1 is turned on or off. The optimum value can be set according to the waiting time until the change becomes linear.

【0118】このように、直流オフセット電圧の変化に
非直線性が強い場合には、励磁を停止する期間tx +t
0 を、上記待ち時間に合わせて最適化することで、全体
の測定周期を可能な限り短くすることができ、前記従来
技術に比して応答性を早めることができる。
As described above, when the change in the DC offset voltage is strongly nonlinear, the period t x + t during which the excitation is stopped is stopped.
By optimizing 0 according to the above waiting time, the entire measurement cycle can be shortened as much as possible, and the responsiveness can be accelerated compared with the conventional technique.

【0119】図6は、本発明の第3実施例のタイミング
図で、ハード構成は図1、図2の第1実施例と同様であ
る。この第3実施例は、期間t0 、t1 、t2 の間は励
磁するが期間tx の間は励磁を停止し、これを繰り返
す。そしてこの第3実施例は、請求項2の発明に対応す
る。
FIG. 6 is a timing chart of the third embodiment of the present invention, and the hardware configuration is the same as that of the first embodiment of FIGS. 1 and 2. In the third embodiment, the excitation is performed during the periods t 0 , t 1 and t 2 , but the excitation is stopped during the period t x , and this is repeated. The third embodiment corresponds to the invention of claim 2.

【0120】この図6も、図5と同様に、図3に比較し
て横軸(時間軸)が1/2に縮尺して画いてある。
Similar to FIG. 5, this FIG. 6 is also drawn with the horizontal axis (time axis) reduced to ½ as compared with FIG.

【0121】この第3実施例も、第2実施例と同様に、
直流オフセット電圧の変化に非直線性が強い場合に、期
間tx +t0 を、前記待ち時間に合わせて最適化できる
ため、応答性を早めることができる。
This third embodiment is also similar to the second embodiment.
When the change in the DC offset voltage has a strong non-linearity, the period t x + t 0 can be optimized in accordance with the waiting time, so that the responsiveness can be accelerated.

【0122】そして、この第3実施例では、期間t1
直線の期間t0 の間も励磁しているので、出力E3 のa
の大きさが第2実施例の2倍のеが得られる。もっと
も、そのために期間t0 の間の励磁電力を費すことにな
るが、期間txの間、励磁を停止するので、従来技術に
比較して励磁電力を減少できる。
In the third embodiment, since the excitation is also performed during the period t 0 of the straight line of the period t 1 , the output E 3 of a
Is twice as large as that in the second embodiment. However, for that reason, the excitation power is consumed during the period t 0 , but since the excitation is stopped during the period t x , the excitation power can be reduced as compared with the prior art.

【0123】上記第1実施例の図3において、期間t0
の長さはt1 ,t2 と同じ長さ(時間)にしてあるが、
期間t0 のうちオフセット補償をしていない時間、即ち
スイッチS2 がオフになっている時間の長さは任意に短
くできる。
In FIG. 3 of the first embodiment, the period t 0
Has the same length (time) as t 1 and t 2 ,
The time during which the offset compensation is not performed in the period t 0 , that is, the length of time that the switch S 2 is off can be arbitrarily shortened.

【0124】そもそも、期間t1 ,t2 において、スイ
ッチS2 がオンしているオフセット補償の期間、即ち流
量信号サンプリングの期間が、オフセット補償回路10
の動作の1周期の後半にずらして設定してあるのは、励
磁の極性反転直後に往々にして生じるスパイク状のノイ
ズ(図3、図5、図6には示していない)をサンプリン
グしないように、スパイク状ノイズがおさまるのを待つ
ためである。
In the first place, in the periods t 1 and t 2 , the offset compensation period in which the switch S 2 is on, that is, the flow rate signal sampling period, is the offset compensation circuit 10.
Is set to be shifted in the latter half of one cycle of the operation so that spike-like noise (not shown in FIGS. 3, 5, and 6) that often occurs immediately after the polarity reversal of excitation is not sampled. This is to wait for the spike noise to subside.

【0125】ところが、図3の第1実施例では期間t0
で励磁しないので、期間t0 のうちスイッチS2 をオフ
にしている時間の長さは任意に短くでき、ゼロにしても
良い。このことによっても応答性を早めることができ
る。
However, in the first embodiment of FIG. 3, the period t 0
Since the excitation is not performed at, the length of time that the switch S 2 is off during the period t 0 can be arbitrarily shortened and may be zero. This can also speed up the responsiveness.

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明の電磁流量計は、上述のように構
成されているので、流体の導電率や流量を計測する計測
精度に悪影響を与えることなく、消費電力を低減でき
る。
Since the electromagnetic flowmeter of the present invention is constructed as described above, the power consumption can be reduced without adversely affecting the measurement accuracy for measuring the conductivity and flow rate of the fluid.

【0127】また、直流オフセット電圧が最初の間非線
形的に変化するものに用いて好適な請求項2の発明で
は、消費電力の低減に加えて、応答性を早めることがで
きる。
According to the invention of claim 2, which is suitable for use in the case where the DC offset voltage changes non-linearly for the first time, in addition to reducing power consumption, responsiveness can be accelerated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の電気回路図。FIG. 2 is an electric circuit diagram of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例のタイミング図。FIG. 3 is a timing diagram of the first embodiment of the present invention.

【図4】同タイミング図。FIG. 4 is a timing chart of the same.

【図5】本発明の第2実施例のタイミング図。FIG. 5 is a timing diagram of the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例のタイミング図。FIG. 6 is a timing diagram of the third embodiment of the present invention.

【図7】従来技術の電気回路図。FIG. 7 is a conventional electric circuit diagram.

【図8】励磁電流と導電率測定用短絡スイッチの動作タ
イミングを説明する図。
FIG. 8 is a diagram for explaining operation timings of an exciting current and a conductivity measuring short-circuit switch.

【図9】直流オフセット電圧の変化を説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating a change in DC offset voltage.

【図10】短絡スイッチのオン・オフによる直流オフセ
ット電圧分の変化を示す線図。
FIG. 10 is a diagram showing a change in a DC offset voltage component caused by turning on / off a short-circuit switch.

【図11】図7の従来技術のタイミング図。FIG. 11 is a timing diagram of the related art of FIG. 7.

【図12】同タイミング図。FIG. 12 is a timing chart of the same.

【図13】同タイミング図。FIG. 13 is a timing chart of the same.

【図14】従来技術の電気回路図。FIG. 14 is a conventional electric circuit diagram.

【図15】図14の従来技術のタイミング図。FIG. 15 is a prior art timing diagram of FIG.

【図16】図14の従来技術での信号処理を説明する線
図。
16 is a diagram illustrating signal processing in the conventional technique of FIG.

【図17】従来技術での誤差の原因を説明する線図。FIG. 17 is a diagram illustrating a cause of an error in the related art.

【図18】従来技術のブロック図。FIG. 18 is a block diagram of a conventional technique.

【図19】図18の従来技術のタイミング図。FIG. 19 is a prior art timing diagram of FIG. 18.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流管 2,3 電極 4,5 励磁コイル 6 アース電極 7 短絡回路 10 オフセット補償回路 Rin 短絡抵抗 S1 短絡スイッチ t0 ,t1 ,t2 ,tx 期間 E1 ,E3 出力1 Flow tube 2,3 Electrode 4,5 Excitation coil 6 Earth electrode 7 Short circuit 10 Offset compensation circuit R in Short resistance S 1 Short circuit switch t 0 , t 1 , t 2 , t x period E 1 , E 3 output

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流量信号を誘起する電極(2、3)を短
絡抵抗(Rin)を介して間欠的に接地する導電率測定用
の短絡スイッチ(S1 )と、流量信号中に含まれる直流
分を除去するためのオフセット補償回路(10)とを有
するとともに、短絡スイッチ(S1 )をオン・オフした
直後のオフセット補償回路(10)の出力(E3 )を流
量信号としてサンプリングしない電磁流量計において、 短絡スイッチ(S1 )のオン・オフ各期間のうち、短絡
スイッチ(S1 )をオン・オフした直後の一定期間(t
0 )の間、励磁を停止することを特徴とする電磁流量
計。
1. A conductivity measuring short-circuit switch (S 1 ) for intermittently grounding electrodes (2, 3) for inducing a flow rate signal via a short-circuit resistance (R in ) and a flow rate signal. An electromagnetic wave that has an offset compensation circuit (10) for removing a direct current component, and does not sample the output (E 3 ) of the offset compensation circuit (10) immediately after the short-circuit switch (S 1 ) is turned on / off as a flow rate signal. in flowmeter, of the on-off each period of the short-circuit switch (S 1), a fixed period immediately after the short-circuit switch (S 1) was turned on and off (t
An electromagnetic flowmeter characterized by stopping excitation during 0 ).
【請求項2】 流量信号を誘起する電極(2、3)を短
絡抵抗(Rin)を介して間欠的に接地する導電率測定用
の短絡スイッチ(S1 )と、流量信号中に含まれる直流
分を除去するためのオフセット補償回路(10)とを有
するとともに、短絡スイッチ(S1 )をオン・オフした
直後から直流オフセット電圧の変化に非直線性が強いと
判断される期間のオフセット補償回路(10)の出力
(E3 )を流量信号としてサンプリングしない電磁流量
計において、 短絡スイッチ(S1 )のオン・オフ各期間のうち、短絡
スイッチ(S1 )をオン・オフした直後の一定期間(t
x ,tx +t0 )の間、励磁を停止することを特徴とす
る電磁流量計。
2. A conductivity measuring short circuit switch (S 1 ) for intermittently grounding the flow rate signal inducing electrodes (2, 3) via a short circuit resistance (R in ) and a flow rate signal included in the flow rate signal. An offset compensation circuit (10) for removing a direct current component, and an offset compensation for a period immediately after the short-circuit switch (S 1 ) is turned on / off and when it is determined that the change in the direct current offset voltage is highly nonlinear. in the electromagnetic flow meter output without sampling (E 3) as a flow rate signal of the circuit (10), of the on-off each period of the short-circuit switch (S 1), a fixed immediately after the short-circuit switch (S 1) was turned on and off Period (t
x , t x + t 0 ), an electromagnetic flowmeter characterized by stopping excitation.
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