JPH08219834A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- JPH08219834A JPH08219834A JP2535795A JP2535795A JPH08219834A JP H08219834 A JPH08219834 A JP H08219834A JP 2535795 A JP2535795 A JP 2535795A JP 2535795 A JP2535795 A JP 2535795A JP H08219834 A JPH08219834 A JP H08219834A
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- cylindrical body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】長期に亘って精度の高い測定が行える電磁流量
計を提供する。 【構成】非磁性かつ電気絶縁性の部材で形成されて導電
性流体２の通路に介挿される内筒体１ｂの周壁内には、
筒体を横断する方向に対向して一対の板状電極４ａ，４
ｂが埋め込まれている。筒体１の外側には板状電極４
ａ，４ｂの対向方向および筒体１の軸心線方向に対して
ほぼ直交する向きの磁場を印加する磁場印加手段６が配
置されている。板状電極４ａ，４ｂ間には、検出用コン
デンサ１３，１５が接続されており、この検出用コンデ
ンサの両端間電圧を流量信号に変換する信号変換手段１
７，１８，１９が設けられている。
計を提供する。 【構成】非磁性かつ電気絶縁性の部材で形成されて導電
性流体２の通路に介挿される内筒体１ｂの周壁内には、
筒体を横断する方向に対向して一対の板状電極４ａ，４
ｂが埋め込まれている。筒体１の外側には板状電極４
ａ，４ｂの対向方向および筒体１の軸心線方向に対して
ほぼ直交する向きの磁場を印加する磁場印加手段６が配
置されている。板状電極４ａ，４ｂ間には、検出用コン
デンサ１３，１５が接続されており、この検出用コンデ
ンサの両端間電圧を流量信号に変換する信号変換手段１
７，１８，１９が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、流量計には種々のタイプ
がある。これらのうち、被測定流体が導電性流体の場合
には、電磁流量計が多用されている。電磁流量計は、通
流している導電性流体に磁場を印加すると、導電性流体
内で流れ方向および磁場の方向に対して直角な方向に、
流速に応じた起電力が発生する現象を利用したもので、
この起電力から流量信号を得ている。電磁流量計は、可
動部分がないこと、温度，圧力，密度，粘度に無関係に
流量を測定できることなどの利点を備えている。
がある。これらのうち、被測定流体が導電性流体の場合
には、電磁流量計が多用されている。電磁流量計は、通
流している導電性流体に磁場を印加すると、導電性流体
内で流れ方向および磁場の方向に対して直角な方向に、
流速に応じた起電力が発生する現象を利用したもので、
この起電力から流量信号を得ている。電磁流量計は、可
動部分がないこと、温度，圧力，密度，粘度に無関係に
流量を測定できることなどの利点を備えている。
【０００３】このような電磁流量計は、通常、導電性流
体を案内する通路の内面に電気絶縁性の材料からなるラ
イニング層を設け、このライニング層から内側に露出し
て導電性流体に接するように一対の電極を対向配置し、
さらに通路の外側に上記電極の対向方向および導電性流
体の通流方向に対してほぼ直交する向きの磁場を印加す
る磁場印加手段を設け、上記一対の電極間から起電力、
つまり流量信号を取出すように構成されている。
体を案内する通路の内面に電気絶縁性の材料からなるラ
イニング層を設け、このライニング層から内側に露出し
て導電性流体に接するように一対の電極を対向配置し、
さらに通路の外側に上記電極の対向方向および導電性流
体の通流方向に対してほぼ直交する向きの磁場を印加す
る磁場印加手段を設け、上記一対の電極間から起電力、
つまり流量信号を取出すように構成されている。
【０００４】しかしながら、上記のように構成された従
来の電磁流量計にあっては、被測定流体である導電性流
体に電極を直接接触させる構造を採用しているため、電
極が腐食されて徐々に電極間距離が変化して誤差が生じ
たり、電極の表面に高低抗の不純物が付着して誤差が生
じたり、導電性流体と電極との間の電気化学反応による
起電力が出力に重畳されて誤差が生じたり、あるいは電
極に固形物が衝突したときにノイズが発生したりし、信
頼性の高い測定ができない問題があった。
来の電磁流量計にあっては、被測定流体である導電性流
体に電極を直接接触させる構造を採用しているため、電
極が腐食されて徐々に電極間距離が変化して誤差が生じ
たり、電極の表面に高低抗の不純物が付着して誤差が生
じたり、導電性流体と電極との間の電気化学反応による
起電力が出力に重畳されて誤差が生じたり、あるいは電
極に固形物が衝突したときにノイズが発生したりし、信
頼性の高い測定ができない問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の電
磁流量計にあっては、起電力を外部に取出すための電極
を導電性流体に接触させる構造を採用しているので、構
造的に信頼性の高い測定ができない問題があった。
磁流量計にあっては、起電力を外部に取出すための電極
を導電性流体に接触させる構造を採用しているので、構
造的に信頼性の高い測定ができない問題があった。
【０００６】そこで本発明は、起電力を外部に取出すた
めの電極を導電性流体に接触させることなしに測定で
き、もって長期に亘って精度の高い測定が行える電磁流
量計を提供することを目的としている。
めの電極を導電性流体に接触させることなしに測定で
き、もって長期に亘って精度の高い測定が行える電磁流
量計を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電磁流量計は、非磁性かつ電気絶縁性
の部材で形成されて導電性流体の通路に介挿される筒体
と、この筒体の周壁内に該筒体を横断する方向に対向し
て埋め込まれた一対の板状電極と、前記筒体の外側に配
置されて前記板状電極の対向方向および上記筒体の軸心
線方向に対してほぼ直交する向きの磁場を印加する磁場
印加手段と、前記板状電極間に接続された検出用コンデ
ンサと、この検出用コンデンサの両端間電圧を流量信号
に変換する信号変換手段とを備えている。
に、本発明に係る電磁流量計は、非磁性かつ電気絶縁性
の部材で形成されて導電性流体の通路に介挿される筒体
と、この筒体の周壁内に該筒体を横断する方向に対向し
て埋め込まれた一対の板状電極と、前記筒体の外側に配
置されて前記板状電極の対向方向および上記筒体の軸心
線方向に対してほぼ直交する向きの磁場を印加する磁場
印加手段と、前記板状電極間に接続された検出用コンデ
ンサと、この検出用コンデンサの両端間電圧を流量信号
に変換する信号変換手段とを備えている。
【０００８】なお、前記磁場印加手段しては、分極作用
を避けるためにパルス状の交番磁場を印加するものが好
ましいが、永久磁石を使って強さ不変の磁場を印加する
ものでもよい。
を避けるためにパルス状の交番磁場を印加するものが好
ましいが、永久磁石を使って強さ不変の磁場を印加する
ものでもよい。
【０００９】また、前記検出用コンデンサとしては、直
列に接続される第１および第２のコンデンサで構成して
もよい。そして、前記信号変換手段としては、少なくと
も前記第１および第２のコンデンサからなる直列回路の
両端間に接続された第１のスイッチと、上記第１のコン
デンサと上記第２のコンデンサとの間に接続された第２
のスイッチとを備え、少なくとも前記両端間電圧を読取
る前の時点では上記第１のスイッチをオフに、上記第２
のスイッチをオンに保持し、前記両端間電圧を読取る時
点では上記第１のスイッチをオンに、上記第２のスイッ
チをオフに制御して上記第２のスイッチの両端電圧を読
取るものであってもよい。
列に接続される第１および第２のコンデンサで構成して
もよい。そして、前記信号変換手段としては、少なくと
も前記第１および第２のコンデンサからなる直列回路の
両端間に接続された第１のスイッチと、上記第１のコン
デンサと上記第２のコンデンサとの間に接続された第２
のスイッチとを備え、少なくとも前記両端間電圧を読取
る前の時点では上記第１のスイッチをオフに、上記第２
のスイッチをオンに保持し、前記両端間電圧を読取る時
点では上記第１のスイッチをオンに、上記第２のスイッ
チをオフに制御して上記第２のスイッチの両端電圧を読
取るものであってもよい。
【００１０】
【作用】非磁性かつ電気絶縁性の部材で形成されて導電
性流体の通路に介挿される筒体の周壁内に、この筒体を
横断する方向に対向させて一対の板状電極が埋め込まれ
ている。したがって、各板状電極と導電性流体との間に
は、筒体を構成している誘電体物質で形成されたコンデ
ンサがそれぞれ接続されている状態となる。
性流体の通路に介挿される筒体の周壁内に、この筒体を
横断する方向に対向させて一対の板状電極が埋め込まれ
ている。したがって、各板状電極と導電性流体との間に
は、筒体を構成している誘電体物質で形成されたコンデ
ンサがそれぞれ接続されている状態となる。
【００１１】一対の板状電極間には検出用コンデンサが
接続されているので、磁場印加によって導電性流体に起
電力が発生すると、この起電力によって各板状電極と導
電性流体との間にそれぞれ存在しているコンデンサおよ
び検出用コンデンサに電荷が充電される。起電力は導電
性流体の流量に比例するので、検出用コンデンサの両端
電圧も流量に比例したものとなる。したがって、検出用
コンデンサの両端電圧から流量を測定できることにな
る。そして、この場合には、一対の板状電極を導電性流
体に接触させることなく流量を測定できるので、従来の
問題点を全て解消できることになる。
接続されているので、磁場印加によって導電性流体に起
電力が発生すると、この起電力によって各板状電極と導
電性流体との間にそれぞれ存在しているコンデンサおよ
び検出用コンデンサに電荷が充電される。起電力は導電
性流体の流量に比例するので、検出用コンデンサの両端
電圧も流量に比例したものとなる。したがって、検出用
コンデンサの両端電圧から流量を測定できることにな
る。そして、この場合には、一対の板状電極を導電性流
体に接触させることなく流量を測定できるので、従来の
問題点を全て解消できることになる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１には本発明の一実施例に係る電磁流量計の回路
構成図が示されている。同図において、１は導電性流体
２の通路に直列に介挿される筒体を示している。この筒
体１は、ステンレス鋼などで形成されて高い圧力にも耐
えることができる外筒体１ａと、非磁性かつ電気絶縁性
の部材、たとえばエポキシ等の樹脂や四弗化エチレン等
で外筒体１ａの内面にライニングされた内筒体１ｂとを
で形成されている。なお、この例では図２に示すよう
に、両端部に金属製の接続フランジ３ａ，３ｂがネジ止
めされている。
る。図１には本発明の一実施例に係る電磁流量計の回路
構成図が示されている。同図において、１は導電性流体
２の通路に直列に介挿される筒体を示している。この筒
体１は、ステンレス鋼などで形成されて高い圧力にも耐
えることができる外筒体１ａと、非磁性かつ電気絶縁性
の部材、たとえばエポキシ等の樹脂や四弗化エチレン等
で外筒体１ａの内面にライニングされた内筒体１ｂとを
で形成されている。なお、この例では図２に示すよう
に、両端部に金属製の接続フランジ３ａ，３ｂがネジ止
めされている。
【００１３】内筒体１ｂの周壁内には、図１および図２
に示すように、内筒体１ｂを横断する方向に対向させて
一対の薄い板状電極４ａ，４ｂが埋め込まれている。各
板状電極４ａ，４ｂの背面には、それぞれリード導体５
ａ，５ｂの一端側が接続されており、これらリード導体
５ａ，５ｂの他端側は筒体外に引出されている。
に示すように、内筒体１ｂを横断する方向に対向させて
一対の薄い板状電極４ａ，４ｂが埋め込まれている。各
板状電極４ａ，４ｂの背面には、それぞれリード導体５
ａ，５ｂの一端側が接続されており、これらリード導体
５ａ，５ｂの他端側は筒体外に引出されている。
【００１４】筒体１の外部には磁場印加装置６が配置さ
れている。この磁場印加装置６は、筒体１を中心とする
両側で、板状電極４ａ，４ｂの対向方向および筒体１の
軸心線に対してほぼ直交する線上に軸心線を位置させて
設けられたコイル７ａ，７ｂと、これらのコイル７ａ，
７ｂを選択的に励磁する励磁電流発生器８とで構成され
ている。
れている。この磁場印加装置６は、筒体１を中心とする
両側で、板状電極４ａ，４ｂの対向方向および筒体１の
軸心線に対してほぼ直交する線上に軸心線を位置させて
設けられたコイル７ａ，７ｂと、これらのコイル７ａ，
７ｂを選択的に励磁する励磁電流発生器８とで構成され
ている。
【００１５】コイル７ａ，７ｂは発生する磁場の方向が
同一となるように直列に接続されている。また、励磁電
流発生器８は、後述するＣＰＵ１９の制御下のもとに後
述するタイミングでコイル７ａ，７ｂをパルス的に励磁
する。
同一となるように直列に接続されている。また、励磁電
流発生器８は、後述するＣＰＵ１９の制御下のもとに後
述するタイミングでコイル７ａ，７ｂをパルス的に励磁
する。
【００１６】一方、リード導体５ａと５ｂとの間には信
号変換処理装置９が接続されている。この信号変換処理
装置９は次のように構成されている。すなわち、リード
導体５ａと５ｂとの間にスイッチ１０，１１を直列に接
続し、これら両スイッチの接続点を前述した接続フラン
ジ４ａ，４ｂのいずれか一方に接続するとともに接地し
ている。そして、スイッチ１０，１１からなる直列回路
の両端間にスイッチ１２を接続するとともに、コンデン
サ１３，スイッチ１４およびコンデンサ１５からなる直
列回路を接続している。
号変換処理装置９が接続されている。この信号変換処理
装置９は次のように構成されている。すなわち、リード
導体５ａと５ｂとの間にスイッチ１０，１１を直列に接
続し、これら両スイッチの接続点を前述した接続フラン
ジ４ａ，４ｂのいずれか一方に接続するとともに接地し
ている。そして、スイッチ１０，１１からなる直列回路
の両端間にスイッチ１２を接続するとともに、コンデン
サ１３，スイッチ１４およびコンデンサ１５からなる直
列回路を接続している。
【００１７】コンデンサ１３，１５は、起電力の検出に
供されるものである。また、各スイッチ１０，１１，１
２，１４は、後述するＣＰＵ１９の制御下で動作するス
イッチ制御器１６によって後述するタイミングでオン、
オフ制御される。
供されるものである。また、各スイッチ１０，１１，１
２，１４は、後述するＣＰＵ１９の制御下で動作するス
イッチ制御器１６によって後述するタイミングでオン、
オフ制御される。
【００１８】スイッチ１４の両端、すなわち端子Ａ，Ｂ
は増幅器１７の入力端に接続されている。そして、増幅
器１７の出力はＡ／Ｄ変換器１８を介してＣＰＵ１９に
入力される。ＣＰＵ１９は、励磁電流発生器８およびス
イッチ制御器１６を後述する関係に制御するとともに、
Ａ／Ｄ変換器１８の出力を流量信号Ｓに変換して出力す
る。
は増幅器１７の入力端に接続されている。そして、増幅
器１７の出力はＡ／Ｄ変換器１８を介してＣＰＵ１９に
入力される。ＣＰＵ１９は、励磁電流発生器８およびス
イッチ制御器１６を後述する関係に制御するとともに、
Ａ／Ｄ変換器１８の出力を流量信号Ｓに変換して出力す
る。
【００１９】次に、上記のように構成された電磁流量計
の動作を図３および図４を適宜参照しながら説明する。
まず、内筒体１ｂ内に導電性流体２が流れているものと
する。この状態でコイル７ａ，７ｂが励磁されると、導
電性流体２内に起電力が誘起される。板状電極４ａ，４
ｂが対向している方向の起電力ｅは、 ｅ＝ｋ・Ｄ・Ｖ・Ｂ（ｖ） …(1) で表される。ここで、ｋは定数、Ｖは導電性流体２の平
均流速（ｍ／ｓ）、Ｄは内筒体１ｂの内径（ｍ）、Ｂは
磁束密度（Ｔ）を示している。
の動作を図３および図４を適宜参照しながら説明する。
まず、内筒体１ｂ内に導電性流体２が流れているものと
する。この状態でコイル７ａ，７ｂが励磁されると、導
電性流体２内に起電力が誘起される。板状電極４ａ，４
ｂが対向している方向の起電力ｅは、 ｅ＝ｋ・Ｄ・Ｖ・Ｂ（ｖ） …(1) で表される。ここで、ｋは定数、Ｖは導電性流体２の平
均流速（ｍ／ｓ）、Ｄは内筒体１ｂの内径（ｍ）、Ｂは
磁束密度（Ｔ）を示している。
【００２０】一方、導電性流体２と各板状電極４ａ，４
ｂとの間には、それぞれ内筒体１ｂを構成している非磁
性かつ電気絶縁性の部材の一部が介在している。すなわ
ち、導電性流体２と各板状電極４ａ，４ｂとの間には、
それぞれコンデンサ２０，２１が介在していることにな
る。これらコンデンサ２０，２１の静電容量をＣ20，Ｃ
21とすると、これらの静電容量Ｃｉは、 Ｃｉ＝ε0 ・εs ・Ｓ／Ｌ（Ｆ） …(2) で表される。ここで、ε0 は8.855 ×10-12 、Ｓは板状
電極の面積（ｍ2 ）、Ｌは板状電極と導電性流体との間
に存在する絶縁層（誘電体層）の厚さ（ｍ）、εs は絶
縁層の比誘電率を示している。
ｂとの間には、それぞれ内筒体１ｂを構成している非磁
性かつ電気絶縁性の部材の一部が介在している。すなわ
ち、導電性流体２と各板状電極４ａ，４ｂとの間には、
それぞれコンデンサ２０，２１が介在していることにな
る。これらコンデンサ２０，２１の静電容量をＣ20，Ｃ
21とすると、これらの静電容量Ｃｉは、 Ｃｉ＝ε0 ・εs ・Ｓ／Ｌ（Ｆ） …(2) で表される。ここで、ε0 は8.855 ×10-12 、Ｓは板状
電極の面積（ｍ2 ）、Ｌは板状電極と導電性流体との間
に存在する絶縁層（誘電体層）の厚さ（ｍ）、εs は絶
縁層の比誘電率を示している。
【００２１】リード導体５ａ，５ｂ間には、前述の如く
スイッチ１０，１１，１２，１４およびコンデンサ１
３，１５が接続されている。したがって、導電性流体２
を電源とすると、この電源に対して前述したコンデンサ
２０，２１、スイッチ１０，１１，１２，１４およびコ
ンデンサ１３，１５が図３に示すように接続されている
ことになる。
スイッチ１０，１１，１２，１４およびコンデンサ１
３，１５が接続されている。したがって、導電性流体２
を電源とすると、この電源に対して前述したコンデンサ
２０，２１、スイッチ１０，１１，１２，１４およびコ
ンデンサ１３，１５が図３に示すように接続されている
ことになる。
【００２２】図４に示すように、時点ｔ0 においてＣＰ
Ｕ１９に動作開始指令を与えると、まずスイッチ制御器
１６が動作してスイッチ１０，１１，１２，１４をオン
制御し、各コンデンサに残っている電荷を放電させる。
Ｕ１９に動作開始指令を与えると、まずスイッチ制御器
１６が動作してスイッチ１０，１１，１２，１４をオン
制御し、各コンデンサに残っている電荷を放電させる。
【００２３】時点ｔ1 が到来すると、励磁電流発生器８
が動作してコイル７ａ，７ｂを励磁開始する。この励磁
開始に伴う磁場の印加によって導電性流体２に起電力ｅ
が誘起される。なお、励磁開始から所定期間は、起電力
ｅに90゜位相ノイズ分が重畳される。しかし、時間の経
過にしたがってノイズ分が消滅し、導電性流体２の平均
流速のみに比例したレベルの起電力ｅとなる。
が動作してコイル７ａ，７ｂを励磁開始する。この励磁
開始に伴う磁場の印加によって導電性流体２に起電力ｅ
が誘起される。なお、励磁開始から所定期間は、起電力
ｅに90゜位相ノイズ分が重畳される。しかし、時間の経
過にしたがってノイズ分が消滅し、導電性流体２の平均
流速のみに比例したレベルの起電力ｅとなる。
【００２４】起電力ｅが安定した時点ｔ2 が到来する
と、スイッチ１０，１１，１２がオフ状態に切換えられ
る。この切換えによってコンデンサ２０，２１，１３，
１５が充電される。各コンデンサ２０，２１，１３，１
５の両端電圧をそれぞれＥ20，Ｅ21，Ｅ13，Ｅ15とする
と、 ｅ＝Ｅ20＋Ｅ21＋Ｅ13＋Ｅ15 …(3) の関係に充電される。各コンデンサ２０，２１，１３，
１５の静電容量Ｃ20，Ｃ21，Ｃ13，Ｃ15は不変であるた
め、各コンデンサの両端電圧Ｅ20，Ｅ21，Ｅ13，Ｅ
15は、それぞれ導電性流体２の平均流速に比例したもの
となる。
と、スイッチ１０，１１，１２がオフ状態に切換えられ
る。この切換えによってコンデンサ２０，２１，１３，
１５が充電される。各コンデンサ２０，２１，１３，１
５の両端電圧をそれぞれＥ20，Ｅ21，Ｅ13，Ｅ15とする
と、 ｅ＝Ｅ20＋Ｅ21＋Ｅ13＋Ｅ15 …(3) の関係に充電される。各コンデンサ２０，２１，１３，
１５の静電容量Ｃ20，Ｃ21，Ｃ13，Ｃ15は不変であるた
め、各コンデンサの両端電圧Ｅ20，Ｅ21，Ｅ13，Ｅ
15は、それぞれ導電性流体２の平均流速に比例したもの
となる。
【００２５】時点ｔ2 から所定期間経過した時点ｔ3 が
到来すると、スイッチ１４がオフに制御される。時点ｔ
3 から僅かに経過した時点ｔ4 が到来すると、スイッチ
１２がオン制御される。この結果、端子Ａ，Ｂ間には、 ｅs ＝Ｅ13＋Ｅ15 …(4) なる電圧が現れる。この電圧ｅs は導電性流体２の平均
流速に比例している。なお、増幅器１７の入力インピー
ダンスは十分に大きいので、スイッチ１２がオンに切換
わっても、ｅs の減衰量は極めて小さい。また、各コン
デンサ２０，２１，１３，１５の静電容量Ｃ20，Ｃ21，
Ｃ13，Ｃ15が全て等しい場合には、ｅs ＝ｅ／2 とな
る。さらに、各コンデンサ２０，２１，１３，１５の静
電容量Ｃ20，Ｃ21，Ｃ13，Ｃ15が異なる場合、これらを
直列接続したときの合成静電容量をＣとすると、 ｅs ＝ｅ・Ｃ・（Ｃ13＋Ｃ15）／（Ｃ13・Ｃ15） …(5) となる。
到来すると、スイッチ１４がオフに制御される。時点ｔ
3 から僅かに経過した時点ｔ4 が到来すると、スイッチ
１２がオン制御される。この結果、端子Ａ，Ｂ間には、 ｅs ＝Ｅ13＋Ｅ15 …(4) なる電圧が現れる。この電圧ｅs は導電性流体２の平均
流速に比例している。なお、増幅器１７の入力インピー
ダンスは十分に大きいので、スイッチ１２がオンに切換
わっても、ｅs の減衰量は極めて小さい。また、各コン
デンサ２０，２１，１３，１５の静電容量Ｃ20，Ｃ21，
Ｃ13，Ｃ15が全て等しい場合には、ｅs ＝ｅ／2 とな
る。さらに、各コンデンサ２０，２１，１３，１５の静
電容量Ｃ20，Ｃ21，Ｃ13，Ｃ15が異なる場合、これらを
直列接続したときの合成静電容量をＣとすると、 ｅs ＝ｅ・Ｃ・（Ｃ13＋Ｃ15）／（Ｃ13・Ｃ15） …(5) となる。
【００２６】この電圧ｅs は増幅器１７で増幅された後
にＡ／Ｄ変換器１８でディジタル信号に変換されてＣＰ
Ｕ１９に入力される。時点ｔ4 から所定期間経過した時
点ｔ5 において、ＣＰＵ１９はＡ／Ｄ変換器１８の出力
をデータとして取込み、これを流量信号Ｓに変換して出
力する。この流量信号Ｓの値は次のデータ取込み時点ま
で保持される。
にＡ／Ｄ変換器１８でディジタル信号に変換されてＣＰ
Ｕ１９に入力される。時点ｔ4 から所定期間経過した時
点ｔ5 において、ＣＰＵ１９はＡ／Ｄ変換器１８の出力
をデータとして取込み、これを流量信号Ｓに変換して出
力する。この流量信号Ｓの値は次のデータ取込み時点ま
で保持される。
【００２７】時点ｔ5 から所定期間経過した時点ｔ6 が
到来すると、ＣＰＵ１９は励磁電流発生器８を制御して
コイル７ａ，７ｂの励磁を停止させる。この一連の動作
によって１回目の測定が終了する。
到来すると、ＣＰＵ１９は励磁電流発生器８を制御して
コイル７ａ，７ｂの励磁を停止させる。この一連の動作
によって１回目の測定が終了する。
【００２８】時点ｔ6 から所定期間経過した時点ｔ7 が
到来すると、ＣＰＵ１９はスイッチ制御器１６を制御し
てスイッチ１０，１１，１４を再びオンさせる。このオ
ン動作によって、コンデンサ２０，２１，１３，１４に
残っていた電荷の全てが放電される。
到来すると、ＣＰＵ１９はスイッチ制御器１６を制御し
てスイッチ１０，１１，１４を再びオンさせる。このオ
ン動作によって、コンデンサ２０，２１，１３，１４に
残っていた電荷の全てが放電される。
【００２９】時点ｔ7 から所定期間経過した時点ｔ8 が
到来すると、ＣＰＵ１９は励磁電流発生器８を動作させ
てコイル７ａ，７ｂの励磁を開始させる。この例では、
分極作用を避けるために、第１回目の場合とは逆向きの
電流をコイル７ａ，７ｂに通流させる。つまり、この例
ではパルス状の交番磁場を印加させるようにしている。
到来すると、ＣＰＵ１９は励磁電流発生器８を動作させ
てコイル７ａ，７ｂの励磁を開始させる。この例では、
分極作用を避けるために、第１回目の場合とは逆向きの
電流をコイル７ａ，７ｂに通流させる。つまり、この例
ではパルス状の交番磁場を印加させるようにしている。
【００３０】以後、第１回目の測定の場合と同じ手順で
第２回目の測定が実行される。このようにして、周期的
に流量が測定される。このように、一対の板状電極４
ａ，４ｂを導電性流体２に全く接触させることなく流量
を測定できるようにしている。したがって、電極が腐食
されることはないし、電極表面へ不純物が付着すること
もないし、導電性流体と電極との間の電気化学反応によ
る起電力が誤差分として現れることもなく、また電極に
固形物が衝突することもないので、結局、従来の問題点
を全て解消できるので、信頼性の高い測定ができること
になる。
第２回目の測定が実行される。このようにして、周期的
に流量が測定される。このように、一対の板状電極４
ａ，４ｂを導電性流体２に全く接触させることなく流量
を測定できるようにしている。したがって、電極が腐食
されることはないし、電極表面へ不純物が付着すること
もないし、導電性流体と電極との間の電気化学反応によ
る起電力が誤差分として現れることもなく、また電極に
固形物が衝突することもないので、結局、従来の問題点
を全て解消できるので、信頼性の高い測定ができること
になる。
【００３１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち、上述した実施例ではコイル
７ａ，７ｂを使ってパルス状の交番磁場を印加している
が、永久磁石を使って強さが一定の磁場を印加してもよ
い。この場合には、９０゜位相ノイズは発生しないの
で、測定周期を短くでき、より精度の高い測定を実現で
きる。また、上述した実施例では、検出用のコンデンサ
を２個用いているが、１個だけ用いるようにしてもよ
い。
るものではない。すなわち、上述した実施例ではコイル
７ａ，７ｂを使ってパルス状の交番磁場を印加している
が、永久磁石を使って強さが一定の磁場を印加してもよ
い。この場合には、９０゜位相ノイズは発生しないの
で、測定周期を短くでき、より精度の高い測定を実現で
きる。また、上述した実施例では、検出用のコンデンサ
を２個用いているが、１個だけ用いるようにしてもよ
い。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
起電力を取出すための電極を導電性流体に接触させるこ
となく測定できるので、電極の腐食の問題、電極表面へ
の不純物の付着の問題、導電性流体と電極との間の電気
化学反応による起電力の問題を解消でき、信頼性の高い
測定に寄与できる。
起電力を取出すための電極を導電性流体に接触させるこ
となく測定できるので、電極の腐食の問題、電極表面へ
の不純物の付着の問題、導電性流体と電極との間の電気
化学反応による起電力の問題を解消でき、信頼性の高い
測定に寄与できる。
【図１】本発明の一実施例に係る電磁流量計の回路構成
図
図
【図２】同電磁流量計に組込まれた筒体の縦断面図
【図３】同電磁流量計における要部の等価回路図
【図４】同電磁流量計の動作を説明するためのタイミン
グチャート
グチャート
１…筒体 １ａ…外筒体 １ｂ…内筒体 ２…導電性流体 ４ａ，４ｂ…板状電極 ５ａ，５ｂ…リー
ド導体 ６…磁場印加装置 ７ａ，７ｂ…コイ
ル ８…励磁電流発生器 ９…信号変換処理
装置 １０，１１，１２，１４…スイッチ １３，１５，２
０，２１…コンデンサ １６…スイッチ制御器 １７…増幅器 １８…Ａ／Ｄ変換器 １９…ＣＰＵ
ド導体 ６…磁場印加装置 ７ａ，７ｂ…コイ
ル ８…励磁電流発生器 ９…信号変換処理
装置 １０，１１，１２，１４…スイッチ １３，１５，２
０，２１…コンデンサ １６…スイッチ制御器 １７…増幅器 １８…Ａ／Ｄ変換器 １９…ＣＰＵ
【手続補正書】
【提出日】平成７年４月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１には本発明の一実施例に係る電磁流量計の回路
構成図が示されている。同図において、１は導電性流体
２の通路に直列に介挿される筒体を示している。この筒
体１は、ステンレス鋼などで形成されて高い圧力にも耐
えることができる外筒体１ａと、非磁性かつ電気絶縁性
の部材、たとえばエポキシ等の樹脂や四弗化エチレン等
で外筒体１ａの内面にライニングされた内筒体１ｂとで
形成されている。なお、この例では図２に示すように、
導電性流体と接地電位が同電位となるように両端部に金
属製の接続フランジ３ａ，３ｂがネジ止めされ、接地さ
れている。
る。図１には本発明の一実施例に係る電磁流量計の回路
構成図が示されている。同図において、１は導電性流体
２の通路に直列に介挿される筒体を示している。この筒
体１は、ステンレス鋼などで形成されて高い圧力にも耐
えることができる外筒体１ａと、非磁性かつ電気絶縁性
の部材、たとえばエポキシ等の樹脂や四弗化エチレン等
で外筒体１ａの内面にライニングされた内筒体１ｂとで
形成されている。なお、この例では図２に示すように、
導電性流体と接地電位が同電位となるように両端部に金
属製の接続フランジ３ａ，３ｂがネジ止めされ、接地さ
れている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】一方、リード導体５ａと５ｂとの間には信
号変換処理装置９が接続されている。この信号変換処理
装置９は次のように構成されている。すなわち、リード
導体５ａと５ｂとの間にスイッチ１０，１１を直列に接
続し、これら両スイッチの接続点を前述した接続フラン
ジ３ａ，３ｂのいずれか一方に接続するとともに接地し
ている。そして、スイッチ１０，１１からなる直列回路
の両端間にスイッチ１２を接続するとともに、コンデン
サ１３，スイッチ１４およびコンデンサ１５からなる直
列回路を接続している。
号変換処理装置９が接続されている。この信号変換処理
装置９は次のように構成されている。すなわち、リード
導体５ａと５ｂとの間にスイッチ１０，１１を直列に接
続し、これら両スイッチの接続点を前述した接続フラン
ジ３ａ，３ｂのいずれか一方に接続するとともに接地し
ている。そして、スイッチ１０，１１からなる直列回路
の両端間にスイッチ１２を接続するとともに、コンデン
サ１３，スイッチ１４およびコンデンサ１５からなる直
列回路を接続している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】リード導体５ａ，５ｂ間には、前述の如く
スイッチ１０，１１，１２，１４およびコンデンサ１
３，１５が接続されている。したがって、導電性流体２
内で発生する起電力を電源とすると、この電源ｅに対し
て前述したコンデンサ２０，２１、スイッチ１０，１
１，１２，１４およびコンデンサ１３，１５が図３に示
すように接続されていることになる。
スイッチ１０，１１，１２，１４およびコンデンサ１
３，１５が接続されている。したがって、導電性流体２
内で発生する起電力を電源とすると、この電源ｅに対し
て前述したコンデンサ２０，２１、スイッチ１０，１
１，１２，１４およびコンデンサ１３，１５が図３に示
すように接続されていることになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】図４に示すように、時点ｔ0 においてＣＰ
Ｕ１９に動作開始指令を与えると、まずスイッチ制御器
１６が動作してスイッチ１０，１１，１２，１４をオン
制御し、各コンデンサに残っている電荷を放電させ、接
地と同電位にする。
Ｕ１９に動作開始指令を与えると、まずスイッチ制御器
１６が動作してスイッチ１０，１１，１２，１４をオン
制御し、各コンデンサに残っている電荷を放電させ、接
地と同電位にする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】この電圧ｅs は増幅器１７で増幅された後
にＡ／Ｄ変換器１８でディジタル信号に変換されてＣＰ
Ｕ１９に入力される。時点ｔ4 から所定期間経過した時
点ｔ5 において、ＣＰＵ１９はＡ／Ｄ変換器１８の出力
をデータとして取込む。これを流量信号Ｓとすると、Ｓ
＝Ｋ・ｅs となる。なお、Ｋは比例定数である。この流
量信号Ｓの値は次のデータ取込み時点まで保持される。
にＡ／Ｄ変換器１８でディジタル信号に変換されてＣＰ
Ｕ１９に入力される。時点ｔ4 から所定期間経過した時
点ｔ5 において、ＣＰＵ１９はＡ／Ｄ変換器１８の出力
をデータとして取込む。これを流量信号Ｓとすると、Ｓ
＝Ｋ・ｅs となる。なお、Ｋは比例定数である。この流
量信号Ｓの値は次のデータ取込み時点まで保持される。
Claims (4)
- 【請求項１】非磁性かつ電気絶縁性の部材で形成されて
導電性流体の通路に介挿される筒体と、この筒体の周壁
内に該筒体を横断する方向に対向して埋め込まれた一対
の板状電極と、前記筒体の外側に配置されて前記板状電
極の対向方向および上記筒体の軸心線方向に対してほぼ
直交する向きの磁場を印加する磁場印加手段と、前記板
状電極間に接続された検出用コンデンサと、この検出用
コンデンサの両端間電圧を流量信号に変換する信号変換
手段とを具備してなることを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】前記磁場印加手段は、パルス状の交番磁場
を印加するものであることを特徴とする請求項１に記載
の電磁流量計。 - 【請求項３】前記磁場印加手段は、強さの不変な磁場を
印加するための永久磁石を備えていることを特徴とする
請求項１に記載の電磁流量計。 - 【請求項４】前記検出用コンデンサは直列に接続される
第１および第２のコンデンサで構成されており、前記信
号変換手段は少なくとも前記第１および第２のコンデン
サからなる直列回路の両端間に接続された第１のスイッ
チと、上記第１のコンデンサと上記第２のコンデンサと
の間に接続された第２のスイッチとを備え、少なくとも
前記両端間電圧を読取る前の時点では上記第１のスイッ
チをオフに、上記第２のスイッチをオンに保持し、前記
両端間電圧を読取る時点では上記第１のスイッチをオン
に、上記第２のスイッチをオフに制御して上記第２のス
イッチの両端から上記両端間電圧を読取るものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2535795A JPH08219834A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2535795A JPH08219834A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219834A true JPH08219834A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12163603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2535795A Pending JPH08219834A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219834A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008010399A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Yamatake Corporation | Débitmètre électromagnétique capacitif |
| WO2008053623A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Yamatake Corporation | Débitmètre électromagnétique capacitif |
| JP2008111759A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Yamatake Corp | 容量式電磁流量計 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP2535795A patent/JPH08219834A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008010399A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Yamatake Corporation | Débitmètre électromagnétique capacitif |
| JP2008026005A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Yamatake Corp | 容量式電磁流量計 |
| AU2007274520B2 (en) * | 2006-07-18 | 2011-01-20 | Yamatake Corporation | Capacitive electromagnetic flowmeter |
| US7874218B2 (en) | 2006-07-18 | 2011-01-25 | Yamatake Corporation | Capacitive electromagnetic flowmeter |
| WO2008053623A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Yamatake Corporation | Débitmètre électromagnétique capacitif |
| JP2008111759A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Yamatake Corp | 容量式電磁流量計 |
| JP2008111758A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Yamatake Corp | 容量式電磁流量計 |
| US8120370B2 (en) | 2006-10-31 | 2012-02-21 | Yamatake Corporation | Capacitive electromagnetic flowmeter |
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