JPH08122116A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- JPH08122116A JPH08122116A JP26236294A JP26236294A JPH08122116A JP H08122116 A JPH08122116 A JP H08122116A JP 26236294 A JP26236294 A JP 26236294A JP 26236294 A JP26236294 A JP 26236294A JP H08122116 A JPH08122116 A JP H08122116A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 突発的な流体ノイズが発生した場合でも、よ
り本来の流量とほぼ一致した流量を出力することができ
る電磁流量計を提供する。 【構成】 制御部17により、検出電極4a,4bから
の検出信号がそれぞれS/H部15a,15bおよびA
/D変換部16を介して個別に測定され、得られた平均
振幅電圧に基づいて算出されたパーセント出力値の前回
値に対する変化率が基準値を上回っている場合には、そ
の検出信号に突発的な流体ノイズが含まれていると判断
されて、他方の検出信号から算出されたパーセント出力
値に基づいて流量が算出される。
り本来の流量とほぼ一致した流量を出力することができ
る電磁流量計を提供する。 【構成】 制御部17により、検出電極4a,4bから
の検出信号がそれぞれS/H部15a,15bおよびA
/D変換部16を介して個別に測定され、得られた平均
振幅電圧に基づいて算出されたパーセント出力値の前回
値に対する変化率が基準値を上回っている場合には、そ
の検出信号に突発的な流体ノイズが含まれていると判断
されて、他方の検出信号から算出されたパーセント出力
値に基づいて流量が算出される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁流量計に関し、特
に突発的な流体ノイズなどの原因により正確な流量信号
が得られなくなった場合に、誤差の少ない流量を算出出
力する電磁流量計に関するものである。
に突発的な流体ノイズなどの原因により正確な流量信号
が得られなくなった場合に、誤差の少ない流量を算出出
力する電磁流量計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、磁界中の流体から得られる信号起
電力に基づいて流量を算出出力する電磁流量計は、図4
に示すような構成となっていた。同図において、1は所
定の磁界を発生させるとともに流体から信号起電力を検
出し検出信号として出力する検出部、10は検出器1か
らの検出信号を信号処理して流量を算出し、所定のプロ
セス制御信号に変換出力する変換器である。検出器1に
おいて、2は所定の磁界を発生させるコイル、3は計測
される流体が流れる管、4a,4bは管3の内側面に対
向して流体に接液するように配設された一対の検出電
極、5は管3内の流体に管3と同一の電位(接地電位)
を与えるためのコモン電極(アースリング)である。
電力に基づいて流量を算出出力する電磁流量計は、図4
に示すような構成となっていた。同図において、1は所
定の磁界を発生させるとともに流体から信号起電力を検
出し検出信号として出力する検出部、10は検出器1か
らの検出信号を信号処理して流量を算出し、所定のプロ
セス制御信号に変換出力する変換器である。検出器1に
おいて、2は所定の磁界を発生させるコイル、3は計測
される流体が流れる管、4a,4bは管3の内側面に対
向して流体に接液するように配設された一対の検出電
極、5は管3内の流体に管3と同一の電位(接地電位)
を与えるためのコモン電極(アースリング)である。
【0003】変換器10において、11は所定の電源電
圧を生成する電源部、12は所定周波数の励磁電流をコ
イル2に出力する励磁部、13a,13bはインピーダ
ンス変換器、14は検出電極4a,4bから得られた検
出信号を差動増幅する交流増幅部、15は交流増幅部1
4の出力を所定間隔でサンプリングするサンプルホール
ド部(以下、S/H部という)、16はS/H部15か
らの電圧出力をディジタル情報に変換するA/D変換
部、17はA/D変換部16の出力から流量を算出する
とともに変換器10内の各部を制御する制御部、18は
制御部17からの流量情報に基づき所定のプロセス制御
信号を出力する出力インターフェース部であり、14〜
17で流量検出系を構成している。
圧を生成する電源部、12は所定周波数の励磁電流をコ
イル2に出力する励磁部、13a,13bはインピーダ
ンス変換器、14は検出電極4a,4bから得られた検
出信号を差動増幅する交流増幅部、15は交流増幅部1
4の出力を所定間隔でサンプリングするサンプルホール
ド部(以下、S/H部という)、16はS/H部15か
らの電圧出力をディジタル情報に変換するA/D変換
部、17はA/D変換部16の出力から流量を算出する
とともに変換器10内の各部を制御する制御部、18は
制御部17からの流量情報に基づき所定のプロセス制御
信号を出力する出力インターフェース部であり、14〜
17で流量検出系を構成している。
【0004】励磁部12は、制御部14からの制御信号
に基づいて極性が交番する定電流の励磁信号を出力する
ことによりコイル2を励磁する。これにより、コイル2
から管3内を流れる流体に対して直交する磁界が発生し
て、管3内壁面に設けられた検出電極4a,4b間に流
体の流速に比例した信号起電力が発生し、これが検出信
号としてインピーダンス変換器13a,13bを介して
交流増幅部14に入力されて差動増幅される。さらに、
S/H部15を介してA/D変換部16に入力されてデ
ィジタル情報に変換され、制御部17で流量が算出さ
れ、これに応じたプロセス制御信号が出力インターフェ
ース部18から出力される。
に基づいて極性が交番する定電流の励磁信号を出力する
ことによりコイル2を励磁する。これにより、コイル2
から管3内を流れる流体に対して直交する磁界が発生し
て、管3内壁面に設けられた検出電極4a,4b間に流
体の流速に比例した信号起電力が発生し、これが検出信
号としてインピーダンス変換器13a,13bを介して
交流増幅部14に入力されて差動増幅される。さらに、
S/H部15を介してA/D変換部16に入力されてデ
ィジタル情報に変換され、制御部17で流量が算出さ
れ、これに応じたプロセス制御信号が出力インターフェ
ース部18から出力される。
【0005】図5は、図4の各部における信号を示す信
号波形図であり、同図において、51は交流増幅部14
で差動増幅された検出信号、tf は励磁周期、ts は検
出信号51に対するサンプリング期間、eH ,eL は1
つの励磁周期tf 内における検出信号51の正側および
負側の振幅電圧、52は励磁周期tf ごとに算出される
振幅電圧eH とeL との平均振幅電圧eである。交流増
幅部14から出力された検出信号52は、S/H部15
により、サンプリング期間ts においてそれぞれ正側の
振幅電圧eH および負側の振幅電圧eLがサンプリング
され、A/D変換部16を介して制御部17に入力され
る。
号波形図であり、同図において、51は交流増幅部14
で差動増幅された検出信号、tf は励磁周期、ts は検
出信号51に対するサンプリング期間、eH ,eL は1
つの励磁周期tf 内における検出信号51の正側および
負側の振幅電圧、52は励磁周期tf ごとに算出される
振幅電圧eH とeL との平均振幅電圧eである。交流増
幅部14から出力された検出信号52は、S/H部15
により、サンプリング期間ts においてそれぞれ正側の
振幅電圧eH および負側の振幅電圧eLがサンプリング
され、A/D変換部16を介して制御部17に入力され
る。
【0006】検出信号51の振幅、すなわちこれら振幅
電圧eH ,eL が流体の流速に比例して変化することか
ら、測定レンジとして測定可能な最大流速時、すなわち
スパン100%に相当する流速(流量)が生じた場合の
最大振幅電圧をeSPAN、流速がゼロの場合の基準振幅電
圧をeZEROとすると、スパン100%に相当する流速と
現在の流速との比、すなわちパーセント出力値rは、 e=(eH −eL )/2 r=(e−eZERO)/eSPAN (%) となり、制御部17により、このパーセント出力値rに
基づいて、流量が算出されるものとなる。
電圧eH ,eL が流体の流速に比例して変化することか
ら、測定レンジとして測定可能な最大流速時、すなわち
スパン100%に相当する流速(流量)が生じた場合の
最大振幅電圧をeSPAN、流速がゼロの場合の基準振幅電
圧をeZEROとすると、スパン100%に相当する流速と
現在の流速との比、すなわちパーセント出力値rは、 e=(eH −eL )/2 r=(e−eZERO)/eSPAN (%) となり、制御部17により、このパーセント出力値rに
基づいて、流量が算出されるものとなる。
【0007】ここで、流体に含まれる固形物などがいず
れかの検出電極4a,4bに衝突して突発的な流体ノイ
ズが発生した場合、その検出電極4a,4bから出力さ
れる検出信号が大きく変動するものとなる。今、図5の
時刻T0 において、検出電極4bに流体ノイズが発生し
た場合、これに応じて交流増幅部14から出力される検
出信号51が変動し、平均振幅電圧52も大きく変動す
るものとなる。したがって、前述の式により算出される
パーセント出力値rも変動するものとなり、これに基づ
いて算出される流量も変動する。
れかの検出電極4a,4bに衝突して突発的な流体ノイ
ズが発生した場合、その検出電極4a,4bから出力さ
れる検出信号が大きく変動するものとなる。今、図5の
時刻T0 において、検出電極4bに流体ノイズが発生し
た場合、これに応じて交流増幅部14から出力される検
出信号51が変動し、平均振幅電圧52も大きく変動す
るものとなる。したがって、前述の式により算出される
パーセント出力値rも変動するものとなり、これに基づ
いて算出される流量も変動する。
【0008】従来、このような突発的な流体ノイズに起
因する流量の変動を抑制するため、流体ノイズ発生に応
じて、流量を推定出力するものとなっていた。図6は、
従来の流体ノイズ発生時における流量出力の変化を示す
説明図であり、(a)はノイズ発生時の流量を保持出力
するようにした場合、(b)は移動平均を算出すること
により流量を推定出力するようにした場合を示してお
り、61は真の流量、62は検出信号から算出された流
量、63はノイズ発生時に推定出力される流量を示して
いる。
因する流量の変動を抑制するため、流体ノイズ発生に応
じて、流量を推定出力するものとなっていた。図6は、
従来の流体ノイズ発生時における流量出力の変化を示す
説明図であり、(a)はノイズ発生時の流量を保持出力
するようにした場合、(b)は移動平均を算出すること
により流量を推定出力するようにした場合を示してお
り、61は真の流量、62は検出信号から算出された流
量、63はノイズ発生時に推定出力される流量を示して
いる。
【0009】(a)によれば、時刻T0 にノイズが発生
した場合、検出信号から算出される流量62の代わり
に、ノイズ発生時点の流量が保持されて流量63のよう
に出力されるものとなり、また(b)によれば、時刻T
0 にノイズが発生した場合、検出信号から算出される流
量62の代わりに、ノイズ発生時点から過去数回分にわ
たって検出信号から算出された流量の平均、すなわち移
動平均が推定され、流量63として出力されるものとな
っていた。
した場合、検出信号から算出される流量62の代わり
に、ノイズ発生時点の流量が保持されて流量63のよう
に出力されるものとなり、また(b)によれば、時刻T
0 にノイズが発生した場合、検出信号から算出される流
量62の代わりに、ノイズ発生時点から過去数回分にわ
たって検出信号から算出された流量の平均、すなわち移
動平均が推定され、流量63として出力されるものとな
っていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来の電磁流量計では、突発的な流体ノイズの発生に
応じて、ノイズ発生時点の流量あるいはノイズ発生時点
から過去数回分の移動平均に基づいて推定された流量が
出力されるものとなるため、いずれの場合でも、流量が
時間とともに変化している場合には、本来の流量と推定
流量との間に誤差が生じてしまうという問題点があっ
た。本発明はこのような課題を解決するためのものであ
り、突発的な流体ノイズが発生した場合でも、より本来
の流量とほぼ一致した流量を算出出力することができる
電磁流量計を提供することを目的としている。
な従来の電磁流量計では、突発的な流体ノイズの発生に
応じて、ノイズ発生時点の流量あるいはノイズ発生時点
から過去数回分の移動平均に基づいて推定された流量が
出力されるものとなるため、いずれの場合でも、流量が
時間とともに変化している場合には、本来の流量と推定
流量との間に誤差が生じてしまうという問題点があっ
た。本発明はこのような課題を解決するためのものであ
り、突発的な流体ノイズが発生した場合でも、より本来
の流量とほぼ一致した流量を算出出力することができる
電磁流量計を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による電磁流量計は、それぞれの検出
電極から出力される検出信号の振幅電圧を個別に検出す
る信号検出手段と、この信号検出手段により検出された
振幅電圧に基づいて各検出信号内の突発的なノイズを個
別に検出するとともに、一方の検出信号からノイズが検
出された場合には、ノイズが検出されていない他方の検
出信号から検出された振幅電圧に基づいて流量を算出す
る制御手段とを備えるものである。また、信号検出手段
は、各検出電極ごとに設けられ、それぞれの検出電極か
ら出力される検出信号の振幅電圧を所定間隔でサンプリ
ングするサンプルホールド部と、これらサンプルホール
ド部によりサンプリングされた振幅電圧をそれぞれディ
ジタル情報に変換するA/D変換部とを有するものであ
る。
るために、本発明による電磁流量計は、それぞれの検出
電極から出力される検出信号の振幅電圧を個別に検出す
る信号検出手段と、この信号検出手段により検出された
振幅電圧に基づいて各検出信号内の突発的なノイズを個
別に検出するとともに、一方の検出信号からノイズが検
出された場合には、ノイズが検出されていない他方の検
出信号から検出された振幅電圧に基づいて流量を算出す
る制御手段とを備えるものである。また、信号検出手段
は、各検出電極ごとに設けられ、それぞれの検出電極か
ら出力される検出信号の振幅電圧を所定間隔でサンプリ
ングするサンプルホールド部と、これらサンプルホール
ド部によりサンプリングされた振幅電圧をそれぞれディ
ジタル情報に変換するA/D変換部とを有するものであ
る。
【0012】また、制御手段は、各検出電極から出力さ
れるそれぞれの検出信号について、測定レンジとして測
定可能な最大流速時に発生する最大振幅電圧値と、流速
がゼロの場合の基準振幅電圧値とを個別に有し、信号検
出手段により検出された振幅電圧から所定期間における
平均振幅電圧を算出するとともに、この平均振幅電圧か
ら基準振幅電圧値を差し引いた電圧値の最大振幅電圧値
に対する比を示すパーセント出力値をそれぞれの検出信
号に対応する値を用いてそれぞれ算出し、いずれの検出
信号からもノイズが検出されない場合には、両方のパー
セント出力値の平均値に基づいて流量を算出し、一方の
検出信号からノイズが検出された場合には、ノイズが検
出されていない他方の検出信号に対応するパーセント出
力値に基づいて流量を算出するようにしたものである。
れるそれぞれの検出信号について、測定レンジとして測
定可能な最大流速時に発生する最大振幅電圧値と、流速
がゼロの場合の基準振幅電圧値とを個別に有し、信号検
出手段により検出された振幅電圧から所定期間における
平均振幅電圧を算出するとともに、この平均振幅電圧か
ら基準振幅電圧値を差し引いた電圧値の最大振幅電圧値
に対する比を示すパーセント出力値をそれぞれの検出信
号に対応する値を用いてそれぞれ算出し、いずれの検出
信号からもノイズが検出されない場合には、両方のパー
セント出力値の平均値に基づいて流量を算出し、一方の
検出信号からノイズが検出された場合には、ノイズが検
出されていない他方の検出信号に対応するパーセント出
力値に基づいて流量を算出するようにしたものである。
【0013】さらに、制御手段は、パーセント出力値の
前回算出した値に対する変化率が所定の基準値を上回っ
た場合に、対応する検出信号にノイズが含まれていると
判断するようにしたものである。さらにまた、制御手段
は、ノイズ有りと判断した後、変化率が所定時間継続し
て基準値以下となった場合に、対応する検出信号からノ
イズが消滅したと判断するようにしたものである。
前回算出した値に対する変化率が所定の基準値を上回っ
た場合に、対応する検出信号にノイズが含まれていると
判断するようにしたものである。さらにまた、制御手段
は、ノイズ有りと判断した後、変化率が所定時間継続し
て基準値以下となった場合に、対応する検出信号からノ
イズが消滅したと判断するようにしたものである。
【0014】
【作用】したがって、各検出電極から出力された検出信
号は、信号検出手段によりそれぞれ個別に振幅電圧が検
出されるとともに、制御手段により、これら振幅電圧に
基づいて各検出信号内のノイズが個別に検出され、一方
の検出信号からノイズが検出された場合には、ノイズが
検出されていない他方の検出信号から検出された振幅電
圧に基づいて流量が算出される。
号は、信号検出手段によりそれぞれ個別に振幅電圧が検
出されるとともに、制御手段により、これら振幅電圧に
基づいて各検出信号内のノイズが個別に検出され、一方
の検出信号からノイズが検出された場合には、ノイズが
検出されていない他方の検出信号から検出された振幅電
圧に基づいて流量が算出される。
【0015】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例である電磁流量計のブロッ
ク図であり、同図において、前述の説明(図4参照)と
同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図1に
おいて、15a,15bは、検出電極4a,4bからの
検出信号をインピーダンス変換器13a,13bを介し
てそれぞれ個別にサンプリングするサンプルホールド部
(S/H部)、19は制御部17からの制御信号に応じ
てS/H部15a,15bいずれかの出力をA/D変換
部16に切換接続するマルチプルクサ部(以下、MPX
部という)である。
る。図1は本発明の一実施例である電磁流量計のブロッ
ク図であり、同図において、前述の説明(図4参照)と
同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図1に
おいて、15a,15bは、検出電極4a,4bからの
検出信号をインピーダンス変換器13a,13bを介し
てそれぞれ個別にサンプリングするサンプルホールド部
(S/H部)、19は制御部17からの制御信号に応じ
てS/H部15a,15bいずれかの出力をA/D変換
部16に切換接続するマルチプルクサ部(以下、MPX
部という)である。
【0016】図2は、図1の各部における信号を示す信
号波形図であり、同図において、21はS/H部15a
に入力される検出電極4aからの検出信号、eAH,eAL
は1つの励磁周期tf 内における検出信号21の正およ
び負側の振幅電圧、22はS/H部15bに入力される
検出電極4bからの検出信号、eBH,eBLは1つの励磁
周期tf 内における検出信号22の正および負側の振幅
電圧、23は励磁周期tf ごとに検出される振幅電圧e
AH,eALの平均振幅電圧eA 、24は励磁周期tf ごと
に検出される振幅電圧eBH,eBLの平均振幅電圧eB で
ある。
号波形図であり、同図において、21はS/H部15a
に入力される検出電極4aからの検出信号、eAH,eAL
は1つの励磁周期tf 内における検出信号21の正およ
び負側の振幅電圧、22はS/H部15bに入力される
検出電極4bからの検出信号、eBH,eBLは1つの励磁
周期tf 内における検出信号22の正および負側の振幅
電圧、23は励磁周期tf ごとに検出される振幅電圧e
AH,eALの平均振幅電圧eA 、24は励磁周期tf ごと
に検出される振幅電圧eBH,eBLの平均振幅電圧eB で
ある。
【0017】次に、図3を参照して、本発明の動作を説
明する。図3は、本発明による制御部17における流量
算出処理を示すフローチャートであり、各励磁周期tf
において各振幅電圧が測定されるごとに実行されるもの
となっている。まず、ステップ31において、すでに測
定されている検出電極4a側の振幅電圧eAH,eAL、お
よび検出電極4b側の振幅電圧eBH,eBLから、以下の
式に基づいて、それぞれの平均振幅電圧eA ,eB およ
びパーセント出力値rA ,rBが算出される。
明する。図3は、本発明による制御部17における流量
算出処理を示すフローチャートであり、各励磁周期tf
において各振幅電圧が測定されるごとに実行されるもの
となっている。まず、ステップ31において、すでに測
定されている検出電極4a側の振幅電圧eAH,eAL、お
よび検出電極4b側の振幅電圧eBH,eBLから、以下の
式に基づいて、それぞれの平均振幅電圧eA ,eB およ
びパーセント出力値rA ,rBが算出される。
【0018】eA =(eAH−eAL)/2 eB =(eBH−eBL)/2 rA =(eA −eAZERO )/eASPAN rB =(eB −eBZERO )/eBSPAN なお、eASPAN ,eBSPAN は、測定レンジとして測定可
能な最大流速時、すなわちスパン100%に相当する流
速(流量)が生じた場合の検出信号21,22の最大振
幅電圧、eAZERO ,eBZERO は流速がゼロの場合の検出
信号21,22の基準振幅電圧であり、それぞれの検出
信号21,22について予め測定あるいは算出され設定
されている。
能な最大流速時、すなわちスパン100%に相当する流
速(流量)が生じた場合の検出信号21,22の最大振
幅電圧、eAZERO ,eBZERO は流速がゼロの場合の検出
信号21,22の基準振幅電圧であり、それぞれの検出
信号21,22について予め測定あるいは算出され設定
されている。
【0019】次に、ステップ32において、前回算出さ
れたパーセント出力値rA',rB'に対する今回算出され
たパーセント出力値rA ,rB の変化率がそれぞれ算出
され、いずれの変化率(絶対値)も基準値以内である場
合には(ステップ32:NO)、検出電極4a,4bか
らの検出信号21,22のいずれにも突発的な流体ノイ
ズが含まれていないと判断して、ステップ33により、
両パーセント出力値rA ,rB から、 r=(rA +rB )/2 (%) により平均パーセント出力値rが算出され、これに基づ
いて流量が算出されるものとなる。
れたパーセント出力値rA',rB'に対する今回算出され
たパーセント出力値rA ,rB の変化率がそれぞれ算出
され、いずれの変化率(絶対値)も基準値以内である場
合には(ステップ32:NO)、検出電極4a,4bか
らの検出信号21,22のいずれにも突発的な流体ノイ
ズが含まれていないと判断して、ステップ33により、
両パーセント出力値rA ,rB から、 r=(rA +rB )/2 (%) により平均パーセント出力値rが算出され、これに基づ
いて流量が算出されるものとなる。
【0020】なお、管3の内径をd、管3内に生じる磁
界をB、管3内を流れる流体の平均流速をvとすると、
検出電極4a,4b間に生じる信号起電力Eは、ファラ
デーの電磁誘導の法則から、 E=B・d・v となり、パーセント出力値から信号起電力Eが算出でき
ることから、平均流速vが算出され、管3の断面積から
単位時間当たりの流量が算出されるものとなる。
界をB、管3内を流れる流体の平均流速をvとすると、
検出電極4a,4b間に生じる信号起電力Eは、ファラ
デーの電磁誘導の法則から、 E=B・d・v となり、パーセント出力値から信号起電力Eが算出でき
ることから、平均流速vが算出され、管3の断面積から
単位時間当たりの流量が算出されるものとなる。
【0021】一方、ステップ32においていずれかの変
化率が基準値を越えている場合には(ステップ32:Y
ES)、ステップ34に移行し、パーセント出力rA の
変化率が基準値を超えていない場合には(ステップ3
4:NO)、検出電極4a側の検出信号21には突発的
な流体ノイズが含まれていないと判断して、ステップ3
5により、パーセント出力値rA から流量が算出され
る。また、ステップ34で、パーセント出力rA の変化
率が基準値を超えている場合には(ステップ34:YE
S)、ステップ36に移行し、パーセント出力rBの変
化率が基準値を超えていない場合には(ステップ36:
NO)、検出電極4b側の検出信号22には突発的な流
体ノイズが含まれていないと判断して、ステップ37に
より、パーセント出力値rB から流量が算出される。
化率が基準値を越えている場合には(ステップ32:Y
ES)、ステップ34に移行し、パーセント出力rA の
変化率が基準値を超えていない場合には(ステップ3
4:NO)、検出電極4a側の検出信号21には突発的
な流体ノイズが含まれていないと判断して、ステップ3
5により、パーセント出力値rA から流量が算出され
る。また、ステップ34で、パーセント出力rA の変化
率が基準値を超えている場合には(ステップ34:YE
S)、ステップ36に移行し、パーセント出力rBの変
化率が基準値を超えていない場合には(ステップ36:
NO)、検出電極4b側の検出信号22には突発的な流
体ノイズが含まれていないと判断して、ステップ37に
より、パーセント出力値rB から流量が算出される。
【0022】さらに、ステップ36で、パーセント出力
rB の変化率が基準値を超えている場合には(ステップ
36:YES)、両方の検出信号21,22に突発的な
流体ノイズが含まれていると判断して、これら信号から
導出されたパーセント出力値rA ,rB ではなく、過去
のパーセント出力値あるいは流量、例えば直前から過去
数回分に基づく移動平均により流量が推定算出される
(ステップ38)。
rB の変化率が基準値を超えている場合には(ステップ
36:YES)、両方の検出信号21,22に突発的な
流体ノイズが含まれていると判断して、これら信号から
導出されたパーセント出力値rA ,rB ではなく、過去
のパーセント出力値あるいは流量、例えば直前から過去
数回分に基づく移動平均により流量が推定算出される
(ステップ38)。
【0023】したがって、図2では、時刻T1 において
励磁周期tf 内で測定された振幅電圧eAH,eAL,
eBH,eBLから前述の式に基づいて、それぞれ励磁周期
tf における平均振幅電圧eA ,eB およびパーセント
出力値が算出される(ステップ31)。ここで、時刻T
0 において、検出電極4bからの検出信号22に突発的
な流体ノイズが発生していることから、平均振幅電圧e
B だけが大きく変動し、これから算出されるパーセント
出力値rB も大きく変動し、前回値からの変化率が基準
値を上回る場合には(ステップ32:YES,ステップ
34:NO)、変化率が基準値内であるパーセント出力
値rA に基づいて流量が算出される(ステップ35)。
励磁周期tf 内で測定された振幅電圧eAH,eAL,
eBH,eBLから前述の式に基づいて、それぞれ励磁周期
tf における平均振幅電圧eA ,eB およびパーセント
出力値が算出される(ステップ31)。ここで、時刻T
0 において、検出電極4bからの検出信号22に突発的
な流体ノイズが発生していることから、平均振幅電圧e
B だけが大きく変動し、これから算出されるパーセント
出力値rB も大きく変動し、前回値からの変化率が基準
値を上回る場合には(ステップ32:YES,ステップ
34:NO)、変化率が基準値内であるパーセント出力
値rA に基づいて流量が算出される(ステップ35)。
【0024】なお、検出信号21,22から算出された
パーセント出力値rA ,rB のいずれかまたは両方の変
化率が基準値を上回り、検出信号21,22のいずれか
に流体ノイズが含まれていると判断した場合には、それ
以降において、変動のあったパーセント出力値を監視
し、安定状態となった場合、例えば所定時間継続してパ
ーセント出力値の変化率が基準値以下となった場合に
は、そのパーセント出力値を用いて流量を算出する。こ
れにより、例えばパーセント出力値rA ,rB の両方の
変化率が基準値を超えている場合であって、一方の変化
率が安定状態となった場合には、そのパーセント出力値
に基づいて流量が算出されるものとなり、一方の変化率
が基準値を越えている場合であって、その変化率が安定
状態となった場合には、両方のパーセント出力値に基づ
いて流量が算出されるものとなる。
パーセント出力値rA ,rB のいずれかまたは両方の変
化率が基準値を上回り、検出信号21,22のいずれか
に流体ノイズが含まれていると判断した場合には、それ
以降において、変動のあったパーセント出力値を監視
し、安定状態となった場合、例えば所定時間継続してパ
ーセント出力値の変化率が基準値以下となった場合に
は、そのパーセント出力値を用いて流量を算出する。こ
れにより、例えばパーセント出力値rA ,rB の両方の
変化率が基準値を超えている場合であって、一方の変化
率が安定状態となった場合には、そのパーセント出力値
に基づいて流量が算出されるものとなり、一方の変化率
が基準値を越えている場合であって、その変化率が安定
状態となった場合には、両方のパーセント出力値に基づ
いて流量が算出されるものとなる。
【0025】このように、各検出電極4a,4bからの
検出信号を個別に測定し、いずれかの検出信号が突発的
な流体ノイズなどにより変動した場合には、他方の安定
した検出信号に基づいて流量を検出するようにしたの
で、従来のように常に両方の検出電極4a,4bからの
検出信号に基づいて流量を算出し、流体ノイズ発生に応
じて流量を推定出力する場合と比較して、一方の検出信
号のみに流体ノイズが発生した場合であれば、実際の流
量にほぼ等しい流量を算出することができ、流量が時間
とともに変化している場合でも、より正確な流量計測を
実施することが可能となる。
検出信号を個別に測定し、いずれかの検出信号が突発的
な流体ノイズなどにより変動した場合には、他方の安定
した検出信号に基づいて流量を検出するようにしたの
で、従来のように常に両方の検出電極4a,4bからの
検出信号に基づいて流量を算出し、流体ノイズ発生に応
じて流量を推定出力する場合と比較して、一方の検出信
号のみに流体ノイズが発生した場合であれば、実際の流
量にほぼ等しい流量を算出することができ、流量が時間
とともに変化している場合でも、より正確な流量計測を
実施することが可能となる。
【0026】また、励磁周期tf 内における平均振幅電
圧eA ,eB から算出されたパーセント出力値rA ,r
B の前回値に対する変化率と、基準値とを比較すること
により流体ノイズの有無を判断するようにしたので、確
実に流体ノイズの発生を検出することができ、流体ノイ
ズによる流量出力への影響を抑制することができる。さ
らに、パーセント出力値が変動し流体ノイズ有りと判断
した場合、それ以降そのパーセント出力値の変化率を監
視し、その変化率が所定時間継続して基準値以下となっ
た場合に安定状態であると判断して、流量算出にそのパ
ーセント出力値を用いるようにしたので、流体ノイズの
消滅を的確に検出することができ、流体ノイズ消滅から
早い時期に、より精度の良い流量を算出出力することが
可能となる。
圧eA ,eB から算出されたパーセント出力値rA ,r
B の前回値に対する変化率と、基準値とを比較すること
により流体ノイズの有無を判断するようにしたので、確
実に流体ノイズの発生を検出することができ、流体ノイ
ズによる流量出力への影響を抑制することができる。さ
らに、パーセント出力値が変動し流体ノイズ有りと判断
した場合、それ以降そのパーセント出力値の変化率を監
視し、その変化率が所定時間継続して基準値以下となっ
た場合に安定状態であると判断して、流量算出にそのパ
ーセント出力値を用いるようにしたので、流体ノイズの
消滅を的確に検出することができ、流体ノイズ消滅から
早い時期に、より精度の良い流量を算出出力することが
可能となる。
【0027】また、予め各検出電極4a,4bからの検
出信号に対して、測定レンジとして測定可能な最大流速
(流量)が生じた場合の検出信号21,22の最大振幅
電圧eASPAN ,eBSPAN 、および流速がゼロの場合の検
出信号21,22の基準振幅電圧eAZERO ,eBZERO を
それぞれ個別に測定あるいは算出して設定しておき、そ
れぞれのパーセント出力値rA ,rB の算出時に対応す
る値をそれぞれ個別に用いるようにしたので、各検出電
極4a,4b側の固有の誤差を補正することが可能とな
り、より正確なパーセント出力値rA ,rB および流量
を算出することが可能となる。
出信号に対して、測定レンジとして測定可能な最大流速
(流量)が生じた場合の検出信号21,22の最大振幅
電圧eASPAN ,eBSPAN 、および流速がゼロの場合の検
出信号21,22の基準振幅電圧eAZERO ,eBZERO を
それぞれ個別に測定あるいは算出して設定しておき、そ
れぞれのパーセント出力値rA ,rB の算出時に対応す
る値をそれぞれ個別に用いるようにしたので、各検出電
極4a,4b側の固有の誤差を補正することが可能とな
り、より正確なパーセント出力値rA ,rB および流量
を算出することが可能となる。
【0028】なお、以上の説明において、MPX部19
を設けてS/H部15a,15bからの出力を交互にA
/D変換部16に入力することにより、A/D変換部1
6を兼用するようにした場合について説明したが、A/
D変換部16を2つ設けて、S/H部15a,15bか
らの出力をそれぞれ個別にA/D変換するようにしても
よく、前述と同様の作用効果を得ることができる。
を設けてS/H部15a,15bからの出力を交互にA
/D変換部16に入力することにより、A/D変換部1
6を兼用するようにした場合について説明したが、A/
D変換部16を2つ設けて、S/H部15a,15bか
らの出力をそれぞれ個別にA/D変換するようにしても
よく、前述と同様の作用効果を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、それぞ
れの検出電極から出力される検出信号の振幅電圧を個別
に検出する信号検出手段を設けて、この信号検出手段に
より検出された振幅電圧に基づいて各検出信号内の突発
的なノイズを個別に検出するとともに、一方の検出信号
からノイズが検出された場合には、ノイズが検出されて
いない他方の検出信号から検出された振幅電圧に基づい
て流量を算出するようにしたので、従来のように常に両
方の検出電極からの検出信号に基づいて流量を算出し、
流体ノイズ発生に応じて流量を推定出力する場合と比較
して、一方の検出信号のみに流体ノイズが発生した場合
であれば、実際の流量にほぼ等しい流量を算出すること
ができ、流量が時間とともに変化している場合でも、よ
り正確な流量計測を実施することが可能となる。
れの検出電極から出力される検出信号の振幅電圧を個別
に検出する信号検出手段を設けて、この信号検出手段に
より検出された振幅電圧に基づいて各検出信号内の突発
的なノイズを個別に検出するとともに、一方の検出信号
からノイズが検出された場合には、ノイズが検出されて
いない他方の検出信号から検出された振幅電圧に基づい
て流量を算出するようにしたので、従来のように常に両
方の検出電極からの検出信号に基づいて流量を算出し、
流体ノイズ発生に応じて流量を推定出力する場合と比較
して、一方の検出信号のみに流体ノイズが発生した場合
であれば、実際の流量にほぼ等しい流量を算出すること
ができ、流量が時間とともに変化している場合でも、よ
り正確な流量計測を実施することが可能となる。
【0030】また、それぞれの検出電極から出力される
検出信号の振幅電圧を所定間隔でサンプリングするサン
プルホールド部を各検出電極ごとに設けて、ここでサン
プリングされた振幅電圧をA/D変換部によりディジタ
ル情報に変換するようにしたので、比較的簡単な構成で
各検出電極からの検出信号を個別に、かつ正確に検出す
ることが可能となる。
検出信号の振幅電圧を所定間隔でサンプリングするサン
プルホールド部を各検出電極ごとに設けて、ここでサン
プリングされた振幅電圧をA/D変換部によりディジタ
ル情報に変換するようにしたので、比較的簡単な構成で
各検出電極からの検出信号を個別に、かつ正確に検出す
ることが可能となる。
【0031】また、各検出電極から出力されるそれぞれ
の検出信号について、最大振幅電圧値と基準振幅電圧値
とを個別に持ち、所定期間における平均振幅電圧から基
準振幅電圧値を差し引いた電圧値の最大振幅電圧値に対
する比を示すパーセント出力値をそれぞれの検出信号に
対応する値を用いてそれぞれ算出し、いずれの検出信号
からも流体ノイズが検出されない場合には、両方のパー
セント出力値の平均値に基づいて流量を算出し、一方の
検出信号から流体ノイズが検出された場合には、ノイズ
が検出されていない他方の検出信号に対応するパーセン
ト出力値に基づいて流量を算出するようにしたので、各
検出電極側の固有の誤差を補正することが可能となり、
より正確なパーセント出力値および流量を算出すること
が可能となる
の検出信号について、最大振幅電圧値と基準振幅電圧値
とを個別に持ち、所定期間における平均振幅電圧から基
準振幅電圧値を差し引いた電圧値の最大振幅電圧値に対
する比を示すパーセント出力値をそれぞれの検出信号に
対応する値を用いてそれぞれ算出し、いずれの検出信号
からも流体ノイズが検出されない場合には、両方のパー
セント出力値の平均値に基づいて流量を算出し、一方の
検出信号から流体ノイズが検出された場合には、ノイズ
が検出されていない他方の検出信号に対応するパーセン
ト出力値に基づいて流量を算出するようにしたので、各
検出電極側の固有の誤差を補正することが可能となり、
より正確なパーセント出力値および流量を算出すること
が可能となる
【0032】さらに、パーセント出力値の前回算出した
値に対する変化率が所定の基準値を上回った場合に、対
応する検出信号に流体ノイズが含まれていると判断する
ようにしたので、確実かつ迅速に流体ノイズの発生を検
出することができ、流体ノイズによる流量出力への影響
を抑止することができる。また流体ノイズ有りと判断し
た後、変化率が所定時間継続して基準値以下となった場
合に、対応する検出信号から流体ノイズが消滅したと判
断するようにしたので、流体ノイズの消滅を的確に検出
することができ、流体ノイズ消滅から早い時期に、より
精度の良い流量を算出出力することが可能となる。
値に対する変化率が所定の基準値を上回った場合に、対
応する検出信号に流体ノイズが含まれていると判断する
ようにしたので、確実かつ迅速に流体ノイズの発生を検
出することができ、流体ノイズによる流量出力への影響
を抑止することができる。また流体ノイズ有りと判断し
た後、変化率が所定時間継続して基準値以下となった場
合に、対応する検出信号から流体ノイズが消滅したと判
断するようにしたので、流体ノイズの消滅を的確に検出
することができ、流体ノイズ消滅から早い時期に、より
精度の良い流量を算出出力することが可能となる。
【図1】 本発明の一実施例による電磁流量計のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】 図1に示した実施例の各部における信号波形
図である。
図である。
【図3】 流量算出処理を示すフローチャートである。
【図4】 従来の電磁流量計のブロック図である。
【図5】 図1に示した実施例の各部における信号波形
図である。
図である。
【図6】 従来の流体ノイズ発生時の流量出力変化を示
す説明図である。
す説明図である。
1…検出器、2…コイル、3…管、4a,4b…検出電
極、5…コモン電極、10…変換器、11…電源部、1
2…励磁部、13…インピーダンス変換器、14…交流
増幅部、15…サンプルホールド部(S/H部)、16
…A/D変換部、17…制御部、18…出力インターフ
ェース部、19…マルチプレクサ部(MPX部)。
極、5…コモン電極、10…変換器、11…電源部、1
2…励磁部、13…インピーダンス変換器、14…交流
増幅部、15…サンプルホールド部(S/H部)、16
…A/D変換部、17…制御部、18…出力インターフ
ェース部、19…マルチプレクサ部(MPX部)。
Claims (5)
- 【請求項1】 管内を流れる被計測流体の流速に比例し
た信号起電力を検出する一対の検出電極を有し、前記検
出電極から出力される検出信号に基づいて被計測流体の
流量を算出出力する電磁流量計において、 それぞれの検出電極から出力される検出信号の振幅電圧
を個別に検出する信号検出手段と、 この信号検出手段により検出された振幅電圧に基づいて
各検出信号内の突発的なノイズを個別に検出するととも
に、一方の検出信号からノイズが検出された場合には、
ノイズが検出されていない他方の検出信号から検出され
た振幅電圧に基づいて流量を算出する制御手段とを備え
ることを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項2】 請求項1記載の電磁流量計において、 前記信号検出手段は、 各検出電極ごとに設けられ、それぞれの検出電極から出
力される検出信号の振幅電圧を所定間隔でサンプリング
するサンプルホールド部と、 これらサンプルホールド部によりサンプリングされた振
幅電圧をそれぞれディジタル情報に変換するA/D変換
部とを有することを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項3】 請求項1記載の電磁流量計において、 前記制御手段は、 各検出電極から出力されるそれぞれの検出信号につい
て、測定レンジとして測定可能な最大流速時に発生する
最大振幅電圧値と、流速がゼロの場合の基準振幅電圧値
とを個別に有し、 前記信号検出手段により検出された振幅電圧から所定期
間における平均振幅電圧を算出するとともに、この平均
振幅電圧から基準振幅電圧値を差し引いた電圧値の最大
振幅電圧値に対する比を示すパーセント出力値をそれぞ
れの検出信号に対応する値を用いてそれぞれ算出し、 いずれの検出信号からもノイズが検出されない場合に
は、両方のパーセント出力値の平均値に基づいて流量を
算出し、一方の検出信号からノイズが検出された場合に
は、ノイズが検出されていない他方の検出信号に対応す
るパーセント出力値に基づいて流量を算出するようにし
たことを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項4】 請求項3記載の電磁流量計において、 前記制御手段は、 前記パーセント出力値の前回算出した値に対する変化率
が所定の基準値を上回った場合に、対応する検出信号に
ノイズが含まれていると判断するようにしたことを特徴
とする電磁流量計。 - 【請求項5】 請求項4記載の電磁流量計において、 前記制御手段は、 ノイズ有りと判断した後、前記変化率が所定時間継続し
て基準値以下となった場合に、対応する検出信号からノ
イズが消滅したと判断するように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 |
---|---|---|---|
JP26236294A JPH08122116A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26236294A JPH08122116A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 電磁流量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08122116A true JPH08122116A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17374692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26236294A Pending JPH08122116A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08122116A (ja) |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP26236294A patent/JPH08122116A/ja active Pending
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