JPH0868676A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JPH0868676A JPH0868676A JP20338894A JP20338894A JPH0868676A JP H0868676 A JPH0868676 A JP H0868676A JP 20338894 A JP20338894 A JP 20338894A JP 20338894 A JP20338894 A JP 20338894A JP H0868676 A JPH0868676 A JP H0868676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- sampling
- adhesion
- width
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号を検出する検出電極に異物が付着したと
きに生じるゼロ誤差の影響が小さくなるように改良した
電磁流量計を提供するにある。 【構成】 励磁期間の間に休止期間を含む励磁電流を流
して測定流体に磁場を印加する励磁手段と、先の測定流
体に発生する起電力を検出する検出電極と、先の休止期
間中の２点において先の検出電極で検出された一対の検
出信号の大小を比較して付着判定信号を出力する付着判
定手段と、この付着判定信号の値により先の検出信号の
サンプリング期間を変更する幅変更信号を出力するサン
プリング幅変更手段と、この幅変更信号に基づくサンプ
リング幅により先の起電力をサンプリングしてサンプリ
ング信号を出力するサンプリング手段と、先のサンプリ
ング幅に対応して先のサンプリング信号の振幅を一定に
補償する振幅補償手段とを具備するようにしたものであ
る。
きに生じるゼロ誤差の影響が小さくなるように改良した
電磁流量計を提供するにある。 【構成】 励磁期間の間に休止期間を含む励磁電流を流
して測定流体に磁場を印加する励磁手段と、先の測定流
体に発生する起電力を検出する検出電極と、先の休止期
間中の２点において先の検出電極で検出された一対の検
出信号の大小を比較して付着判定信号を出力する付着判
定手段と、この付着判定信号の値により先の検出信号の
サンプリング期間を変更する幅変更信号を出力するサン
プリング幅変更手段と、この幅変更信号に基づくサンプ
リング幅により先の起電力をサンプリングしてサンプリ
ング信号を出力するサンプリング手段と、先のサンプリ
ング幅に対応して先のサンプリング信号の振幅を一定に
補償する振幅補償手段とを具備するようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定流体に磁場を印加
して測定流体の流量に対応して発生する信号から流量を
測定する電磁流量計に係り、特に、信号を検出する検出
電極に異物が付着したときに生じるゼロ誤差の影響が小
さくなるように改良した電磁流量計に関する。
して測定流体の流量に対応して発生する信号から流量を
測定する電磁流量計に係り、特に、信号を検出する検出
電極に異物が付着したときに生じるゼロ誤差の影響が小
さくなるように改良した電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁流量計には励磁方式から分類する
と、工業用としては（ａ）商用電源による商用周波数に
よる商用周波励磁方式、（ｂ）商用周波数より低い低周
波での低周波励磁方式、（ｃ）低周波と商用周波との複
合励磁方式などが代表的なものとして提案され実用化さ
れている。
と、工業用としては（ａ）商用電源による商用周波数に
よる商用周波励磁方式、（ｂ）商用周波数より低い低周
波での低周波励磁方式、（ｃ）低周波と商用周波との複
合励磁方式などが代表的なものとして提案され実用化さ
れている。
【０００３】商用周波励磁方式は、安価であり応答速度
も速いが、微分ノイズに基づくゼロ点変動が大きい欠点
をもっている。また、低周波励磁方式は周波数が低いの
で微分ノイズが少なくこのためゼロ点は安定であるが、
応答速度が悪くこの低周波の励磁周波数帯と同じ周波数
帯に測定流体に含まれるスラリーなどにより発生する１
／ｆノイズが発生し出力に変動を与える欠点がある。
も速いが、微分ノイズに基づくゼロ点変動が大きい欠点
をもっている。また、低周波励磁方式は周波数が低いの
で微分ノイズが少なくこのためゼロ点は安定であるが、
応答速度が悪くこの低周波の励磁周波数帯と同じ周波数
帯に測定流体に含まれるスラリーなどにより発生する１
／ｆノイズが発生し出力に変動を与える欠点がある。
【０００４】そこで、これらの商用周波励磁方式と低周
波励磁方式との各々が持つ欠点を除去するために、これ
等の各方式を検出電極に対して並列に構成し各々ハイパ
スフイルタとローパスフイルタを用いて合体した複合ル
ープを持つ複合励磁方式が提案され実用化されている。
この複合励磁方式によれば、低周波励磁方式の持つゼロ
点の安定性と、商用周波励磁方式の持つ高速応答性とを
持つ電磁流量計が実現できる。
波励磁方式との各々が持つ欠点を除去するために、これ
等の各方式を検出電極に対して並列に構成し各々ハイパ
スフイルタとローパスフイルタを用いて合体した複合ル
ープを持つ複合励磁方式が提案され実用化されている。
この複合励磁方式によれば、低周波励磁方式の持つゼロ
点の安定性と、商用周波励磁方式の持つ高速応答性とを
持つ電磁流量計が実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような複合励磁方式の電磁流量計は、ゼロ点安定性、高
速応答性などの利点はあるが、フローノイズとスラリー
ノイズの影響を除去するには、なお不十分な点がある。
ような複合励磁方式の電磁流量計は、ゼロ点安定性、高
速応答性などの利点はあるが、フローノイズとスラリー
ノイズの影響を除去するには、なお不十分な点がある。
【０００６】そこで、フローノイズとスラリーノイズの
周波数スペクトラムが充分に小さくなる周波数帯域であ
る商用周波数より高い周波数、例えば１２０Ｈｚ以上の
励磁周波数を用いることによりこれらのノイズの影響を
避ける提案がなされている。
周波数スペクトラムが充分に小さくなる周波数帯域であ
る商用周波数より高い周波数、例えば１２０Ｈｚ以上の
励磁周波数を用いることによりこれらのノイズの影響を
避ける提案がなされている。
【０００７】しかしながら、このような高周波励磁を行
う電磁流量計で方形波を用いると検出信号に含まれる微
分ノイズが大きくなり、信号のサンプリングの際に方形
波が切り変わる直前で微分ノイズが充分に減衰するサン
プリング期間が短くなり、感度が低下する。
う電磁流量計で方形波を用いると検出信号に含まれる微
分ノイズが大きくなり、信号のサンプリングの際に方形
波が切り変わる直前で微分ノイズが充分に減衰するサン
プリング期間が短くなり、感度が低下する。
【０００８】そこで、サンプリング期間を出来るだけ大
きくして感度を上げたいが、付着物が検出電極の上流側
と下流側とで非対称に付着すると、この微分ノイズのテ
ールがさらに長くなるという問題が発生する。
きくして感度を上げたいが、付着物が検出電極の上流側
と下流側とで非対称に付着すると、この微分ノイズのテ
ールがさらに長くなるという問題が発生する。
【０００９】以上の点について図６を用いて説明する。
図６は接液形の検出電極の近傍を電気的に模擬して示し
た説明図である。この場合は、一対の検出電極のうち一
方の検出電極の近傍のみを示している。
図６は接液形の検出電極の近傍を電気的に模擬して示し
た説明図である。この場合は、一対の検出電極のうち一
方の検出電極の近傍のみを示している。
【００１０】１０は絶縁物の管路であり、１１Ａは検出
電極である。この検出電極１１Ａは測定液１２に接して
いる。この測定液１２には紙面に垂直な方向から方形波
状に変化する磁場Ｂが印加されているので、測定流体１
２の中には磁場Ｂを微分した形で渦電流ｉeが流れてい
るが、検出電極１１Ａの近傍では、渦電流ｉe1は図示す
るように検出電極１１Ａに流入流出する。
電極である。この検出電極１１Ａは測定液１２に接して
いる。この測定液１２には紙面に垂直な方向から方形波
状に変化する磁場Ｂが印加されているので、測定流体１
２の中には磁場Ｂを微分した形で渦電流ｉeが流れてい
るが、検出電極１１Ａの近傍では、渦電流ｉe1は図示す
るように検出電極１１Ａに流入流出する。
【００１１】この場合、検出電極１１Ａと測定液１２と
の間は、電気的には、例えば図示のように抵抗Ｒ1とコ
ンデンサＣ1との直列回路で構成された接液インピーダ
ンスＺ 1、抵抗Ｒ2とコンデンサＣ2との直列回路で構成
された接液インピーダンスＺ2、同様に接液インピーダ
ンスＺ3、……、接液インピーダンスＺnが並列に接続さ
れて所定の時定数を持つ時定数回路が形成されている。
の間は、電気的には、例えば図示のように抵抗Ｒ1とコ
ンデンサＣ1との直列回路で構成された接液インピーダ
ンスＺ 1、抵抗Ｒ2とコンデンサＣ2との直列回路で構成
された接液インピーダンスＺ2、同様に接液インピーダ
ンスＺ3、……、接液インピーダンスＺnが並列に接続さ
れて所定の時定数を持つ時定数回路が形成されている。
【００１２】したがって、検出電極の表面状態が、一方
の検出電極１１Ａの中心と図示しない他方の検出電極１
１Ｂの中心とを結ぶ方向Ｙ−Ｙ´に対して上下流側（紙
面の左右方向）で対称であれば、左右の接液インピーダ
ンスに流れる渦電流ｉe1、ｉ e2、……により発生するＹ
−Ｙ´方向の電圧は等しくキャンセルされ、一対の検出
電極間には微分ノイズは発生しない。
の検出電極１１Ａの中心と図示しない他方の検出電極１
１Ｂの中心とを結ぶ方向Ｙ−Ｙ´に対して上下流側（紙
面の左右方向）で対称であれば、左右の接液インピーダ
ンスに流れる渦電流ｉe1、ｉ e2、……により発生するＹ
−Ｙ´方向の電圧は等しくキャンセルされ、一対の検出
電極間には微分ノイズは発生しない。
【００１３】しかし、検出電極１１ＡのＹ−Ｙ´軸に対
して上下流側に非対称に異物などが付着すると、Ｙ−Ｙ
´軸に対して上下流側で接液インピーダンス値が異って
来るので、Ｙ−Ｙ´方向に微分ノイズが発生する。この
微分ノイズは所定の時定数を持つので、微分ノイズの減
衰テールを長くし、このためサンプリング期間を短かく
しなければならない欠点を持つ。
して上下流側に非対称に異物などが付着すると、Ｙ−Ｙ
´軸に対して上下流側で接液インピーダンス値が異って
来るので、Ｙ−Ｙ´方向に微分ノイズが発生する。この
微分ノイズは所定の時定数を持つので、微分ノイズの減
衰テールを長くし、このためサンプリング期間を短かく
しなければならない欠点を持つ。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な構成として、励磁期間の間に休止期
間を含む励磁電流を流して測定流体に磁場を印加する励
磁手段と、前記測定流体に発生する起電力を検出する検
出電極と、前記休止期間中の２点において前記検出電極
で検出された一対の検出信号の大小を比較して付着判定
信号を出力する付着判定手段と、この付着判定信号の値
により前記検出信号のサンプリング期間を変更する幅変
更信号を出力するサンプリング幅変更手段と、この幅変
更信号に基づくサンプリング幅により前記起電力をサン
プリングしてサンプリング信号を出力するサンプリング
手段と、前記サンプリング幅に対応して前記サンプリン
グ信号の振幅を一定に補償する振幅補償手段とを具備す
るようにしたものである。
解決するための主な構成として、励磁期間の間に休止期
間を含む励磁電流を流して測定流体に磁場を印加する励
磁手段と、前記測定流体に発生する起電力を検出する検
出電極と、前記休止期間中の２点において前記検出電極
で検出された一対の検出信号の大小を比較して付着判定
信号を出力する付着判定手段と、この付着判定信号の値
により前記検出信号のサンプリング期間を変更する幅変
更信号を出力するサンプリング幅変更手段と、この幅変
更信号に基づくサンプリング幅により前記起電力をサン
プリングしてサンプリング信号を出力するサンプリング
手段と、前記サンプリング幅に対応して前記サンプリン
グ信号の振幅を一定に補償する振幅補償手段とを具備す
るようにしたものである。
【００１５】
【作 用】励磁手段は励磁期間の間に休止期間を含む励
磁電流を流して測定流体に磁場を印加する。そして、検
出電極は先の測定流体に発生する起電力を検出する。ま
た、付着判定手段は先の休止期間中の２点において先の
検出電極で検出された一対の検出信号の大小を比較して
付着判定信号を出力する。サンプリング幅変更手段は、
この付着判定信号の値により前記検出信号のサンプリン
グ期間を変更する幅変更信号を出力する。
磁電流を流して測定流体に磁場を印加する。そして、検
出電極は先の測定流体に発生する起電力を検出する。ま
た、付着判定手段は先の休止期間中の２点において先の
検出電極で検出された一対の検出信号の大小を比較して
付着判定信号を出力する。サンプリング幅変更手段は、
この付着判定信号の値により前記検出信号のサンプリン
グ期間を変更する幅変更信号を出力する。
【００１６】サンプリング手段はこの幅変更信号に基づ
くサンプリング幅により先の起電力をサンプリングして
サンプリング信号を出力する。そして、振幅補償手段は
先のサンプリング幅に対応して先のサンプリング信号の
振幅を一定に補償する。
くサンプリング幅により先の起電力をサンプリングして
サンプリング信号を出力する。そして、振幅補償手段は
先のサンプリング幅に対応して先のサンプリング信号の
振幅を一定に補償する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示すブロック
図である。１３Ａ、１３Ｂは励磁コイルである。１４は
励磁回路である。
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示すブロック
図である。１３Ａ、１３Ｂは励磁コイルである。１４は
励磁回路である。
【００１８】励磁回路１４は、直流電源１４Ａ、定電流
源１４Ｂ、スイッチＳＷ1〜ＳＷ4などで構成されてい
る。スイッチＳＷ1とＳＷ3は直列に接続され、スイッチ
ＳＷ2とＳＷ4も直列に接続され、これらは互に並列に接
続されてブリッジを構成している。
源１４Ｂ、スイッチＳＷ1〜ＳＷ4などで構成されてい
る。スイッチＳＷ1とＳＷ3は直列に接続され、スイッチ
ＳＷ2とＳＷ4も直列に接続され、これらは互に並列に接
続されてブリッジを構成している。
【００１９】スイッチＳＷ1とＳＷ2の接続点は直流電源
１４Ａの正極に、スイッチＳＷ3とＳＷ4の接続点は定電
流源１４Ｂの一方に、その他方は直流電源１４Ａの負極
にそれぞれ接続され、スイッチＳＷ1とＳＷ3の接続点と
スイッチＳＷ2とＳＷ4の接続点は励磁コイル１３Ａと１
３Ｂに直列にそれぞれ接続されている。
１４Ａの正極に、スイッチＳＷ3とＳＷ4の接続点は定電
流源１４Ｂの一方に、その他方は直流電源１４Ａの負極
にそれぞれ接続され、スイッチＳＷ1とＳＷ3の接続点と
スイッチＳＷ2とＳＷ4の接続点は励磁コイル１３Ａと１
３Ｂに直列にそれぞれ接続されている。
【００２０】そして、スイッチＳＷ2とＳＷ3はタイミン
グ発生回路１５から出力されるタイミング信号Ｓ1によ
り、スイッチＳＷ1とＳＷ4は同じくタイミング信号Ｓ2
によりそれぞれその開閉が制御される。
グ発生回路１５から出力されるタイミング信号Ｓ1によ
り、スイッチＳＷ1とＳＷ4は同じくタイミング信号Ｓ2
によりそれぞれその開閉が制御される。
【００２１】検出電極１１Ａと１１Ｂに発生した起電力
はバッフア増幅器１６Ａ、１６Ｂで増幅されて差動増幅
器１７に出力され、この差動増幅器１７で同相ノイズな
どが除去されて絶対値回路１８に出力される。
はバッフア増幅器１６Ａ、１６Ｂで増幅されて差動増幅
器１７に出力され、この差動増幅器１７で同相ノイズな
どが除去されて絶対値回路１８に出力される。
【００２２】この絶対値回路１８にはタイミング発生回
路１５から出力されるタイミング信号Ｓ3により差動増
幅器１７の出力に対して絶対値演算を実行してその出力
端に絶対値信号ＳAを出力する。
路１５から出力されるタイミング信号Ｓ3により差動増
幅器１７の出力に対して絶対値演算を実行してその出力
端に絶対値信号ＳAを出力する。
【００２３】この絶対値回路１８の具体的な回路は図２
に示されている。図２において、１８Ａは反転増幅器、
１８Ｂはスイッチ、１８Ｃはバッフア増幅器であり、ス
イッチ１８Ｂの端子１には差動増幅器１７の出力が、端
子０には反転増幅器１８Ａを介して差動増幅器１７の出
力がそれぞれ印加されている。
に示されている。図２において、１８Ａは反転増幅器、
１８Ｂはスイッチ、１８Ｃはバッフア増幅器であり、ス
イッチ１８Ｂの端子１には差動増幅器１７の出力が、端
子０には反転増幅器１８Ａを介して差動増幅器１７の出
力がそれぞれ印加されている。
【００２４】スイッチ１８Ｂの共通端はバッフア増幅器
１８Ｃに接続されており、このスイッチ１８Ｂはタイミ
ング信号Ｓ3により端子１と端子０に切り換えられて共
通端から絶対値信号ＳAを得る。
１８Ｃに接続されており、このスイッチ１８Ｂはタイミ
ング信号Ｓ3により端子１と端子０に切り換えられて共
通端から絶対値信号ＳAを得る。
【００２５】次に、図１に戻って説明する。絶対値信号
ＳAは同期検波回路１９、２０、２１にそれぞれ出力さ
れる。同期検波回路１９はスイッチ１９Ａ、低域濾波器
１９Ｂ、バッフア増幅器１９Ｃなどで構成されている。
ＳAは同期検波回路１９、２０、２１にそれぞれ出力さ
れる。同期検波回路１９はスイッチ１９Ａ、低域濾波器
１９Ｂ、バッフア増幅器１９Ｃなどで構成されている。
【００２６】スイッチ１９Ａの端子１には絶対値信号Ｓ
Aが印加され、端子０は共通電位点ＣＯＭに接続され、
タイミング信号Ｓ4により切り換えられてその共通端か
らホールド回路１９Ｂに出力される。ホールド回路１９
Ｂの出力はバッフア増幅器１９Ｃを介してその出力端に
検波信号ＳD1として出力される。
Aが印加され、端子０は共通電位点ＣＯＭに接続され、
タイミング信号Ｓ4により切り換えられてその共通端か
らホールド回路１９Ｂに出力される。ホールド回路１９
Ｂの出力はバッフア増幅器１９Ｃを介してその出力端に
検波信号ＳD1として出力される。
【００２７】同期検波回路２０は、タイミング信号Ｓ5
により切り換えられるスイッチ２０Ａ、ホールド回路２
０Ｂ、バッフア増幅器２０Ｃなどで構成され、バッフア
増幅器２０Ｃの出力端には同期検波回路１９と同様にし
て検波信号ＳD2として出力される。
により切り換えられるスイッチ２０Ａ、ホールド回路２
０Ｂ、バッフア増幅器２０Ｃなどで構成され、バッフア
増幅器２０Ｃの出力端には同期検波回路１９と同様にし
て検波信号ＳD2として出力される。
【００２８】同期検波回路２１は、タイミング信号Ｓ6
により切り換えられるスイッチ２１Ａ、ホールド回路２
１Ｂ、バッフア増幅器２１Ｃなどで構成され、バッフア
増幅器２１Ｃの出力端には同期検波回路１９と同様にし
て検波信号ＳD3として出力される。
により切り換えられるスイッチ２１Ａ、ホールド回路２
１Ｂ、バッフア増幅器２１Ｃなどで構成され、バッフア
増幅器２１Ｃの出力端には同期検波回路１９と同様にし
て検波信号ＳD3として出力される。
【００２９】同期検波回路１９の検波信号ＳD1は可変増
幅器２２に出力される。振幅補償手段として機能する可
変増幅器２２は、演算増幅器２２Ａ、タイミング信号Ｓ
6により切り換えられるスイッチ２２Ｂ、帰還抵抗Ｒ1、
Ｒ2などで構成されている。
幅器２２に出力される。振幅補償手段として機能する可
変増幅器２２は、演算増幅器２２Ａ、タイミング信号Ｓ
6により切り換えられるスイッチ２２Ｂ、帰還抵抗Ｒ1、
Ｒ2などで構成されている。
【００３０】演算増幅器２２Ａの出力端と共通電位点Ｃ
ＯＭとの間には帰還抵抗Ｒ1とＲ2が直列に接続されてい
る。スイッチ２２Ｂの端子０は演算増幅器２２Ａの出力
端に、端子１は帰還抵抗Ｒ1とＲ2との接続点にそれぞれ
接続されている。その共通端は演算増幅器２２Ａの反転
入力端（−）に接続され、非反転入力端（＋）には検波
信号ＳD1が印加され、その出力端から流量信号ＳQが出
力される。
ＯＭとの間には帰還抵抗Ｒ1とＲ2が直列に接続されてい
る。スイッチ２２Ｂの端子０は演算増幅器２２Ａの出力
端に、端子１は帰還抵抗Ｒ1とＲ2との接続点にそれぞれ
接続されている。その共通端は演算増幅器２２Ａの反転
入力端（−）に接続され、非反転入力端（＋）には検波
信号ＳD1が印加され、その出力端から流量信号ＳQが出
力される。
【００３１】また、同期検波回路２０と２１の検波信号
ＳD2とＳD3は、付着判定回路２３に出力される。付着判
定回路２３は差動増幅器２３Ａとコンパレータ２３Ｂな
どから構成されている。
ＳD2とＳD3は、付着判定回路２３に出力される。付着判
定回路２３は差動増幅器２３Ａとコンパレータ２３Ｂな
どから構成されている。
【００３２】差動増幅器２３Ａは検波信号ＳD2とＳD3と
の差を演算し、コンパレータ２３Ｂは差動増幅器２３Ａ
の出力端に生じる偏差電圧ＶHと付着の程度を示す予め
設定された設定電圧ＶSとを比較してその出力端に付着
判定信号ＳJを出力する。
の差を演算し、コンパレータ２３Ｂは差動増幅器２３Ａ
の出力端に生じる偏差電圧ＶHと付着の程度を示す予め
設定された設定電圧ＶSとを比較してその出力端に付着
判定信号ＳJを出力する。
【００３３】これらの流量信号ＳQと付着判定信号ＳJは
アナログ／デジタル変換器２４に出力され、ここでそれ
ぞれデジタル信号ＳQDとＳJDに変換されて図示しないメ
モリを有するマイクロプロセッサＣＰＵに出力される。
アナログ／デジタル変換器２４に出力され、ここでそれ
ぞれデジタル信号ＳQDとＳJDに変換されて図示しないメ
モリを有するマイクロプロセッサＣＰＵに出力される。
【００３４】マイクロプロセッサＣＰＵは、デジタル信
号ＳQDを用いて流量信号ＳQOを演算する流量演算機能を
持つ。この他に、マイクロプロセッサＣＰＵは、付着判
定信号ＳJDの値がゼロレベルのときには励磁期間のサン
プリング期間を長くしゼロレベルでないときにはサンプ
リング期間を短くする幅変更信号をタイミング発生回路
１５に出力するサンプリング幅変更機能をも有してい
る。
号ＳQDを用いて流量信号ＳQOを演算する流量演算機能を
持つ。この他に、マイクロプロセッサＣＰＵは、付着判
定信号ＳJDの値がゼロレベルのときには励磁期間のサン
プリング期間を長くしゼロレベルでないときにはサンプ
リング期間を短くする幅変更信号をタイミング発生回路
１５に出力するサンプリング幅変更機能をも有してい
る。
【００３５】また、マイクロプロセッサＣＰＵは、付着
判定信号ＳJDがハイレベルになったのを検出するとアラ
ーム信号を警報器２５に出力する。タイミング発生回路
１５はこのマイクロプロセッサＣＰＵからの指示に従っ
て各タイミング信号を変更する。
判定信号ＳJDがハイレベルになったのを検出するとアラ
ーム信号を警報器２５に出力する。タイミング発生回路
１５はこのマイクロプロセッサＣＰＵからの指示に従っ
て各タイミング信号を変更する。
【００３６】次に、以上のように構成された図１に示す
実施例の動作について図３〜図５に示す波形図を用いて
説明する。先ず、図３を用いて検出電極に付着のない正
常な場合について説明する。
実施例の動作について図３〜図５に示す波形図を用いて
説明する。先ず、図３を用いて検出電極に付着のない正
常な場合について説明する。
【００３７】タイミング発生回路１５から出力されるタ
イミング信号Ｓ1（図３（Ａ））、Ｓ2（図３（Ｂ））に
よりそれぞれスイッチＳＷ1〜ＳＷ4が開閉されて、直流
電源１４Ａから励磁電流Ｉex（図３（Ｃ））が励磁コイ
ル１３Ａ、１３Ｂに流される。
イミング信号Ｓ1（図３（Ａ））、Ｓ2（図３（Ｂ））に
よりそれぞれスイッチＳＷ1〜ＳＷ4が開閉されて、直流
電源１４Ａから励磁電流Ｉex（図３（Ｃ））が励磁コイ
ル１３Ａ、１３Ｂに流される。
【００３８】この結果、管路１０に測定流体が流れる
と、検出電極１１Ａ、１１Ｂに電圧が発生して、差動増
幅器１７の出力端には図３（Ｄ）に示すような起電力が
発生する。
と、検出電極１１Ａ、１１Ｂに電圧が発生して、差動増
幅器１７の出力端には図３（Ｄ）に示すような起電力が
発生する。
【００３９】この場合に、タイミング信号Ｓ1、Ｓ2の切
り換えの時点で微分状のノイズが発生しているが、この
微分ノイズはバッフア増幅器１６Ｂ−検出電極１１Ａ−
測定液１２−検出電極１１Ｂ−バッフア増幅器１６Ａで
囲まれる１ターンの閉回路を磁場Ｂが鎖交するために発
生するものであるが、時定数が小さいので速やかに減衰
している。
り換えの時点で微分状のノイズが発生しているが、この
微分ノイズはバッフア増幅器１６Ｂ−検出電極１１Ａ−
測定液１２−検出電極１１Ｂ−バッフア増幅器１６Ａで
囲まれる１ターンの閉回路を磁場Ｂが鎖交するために発
生するものであるが、時定数が小さいので速やかに減衰
している。
【００４０】差動増幅器１７の出力電圧（図３（Ｄ））
は、絶対値回路１８に出力されタイミング信号Ｓ3（図
３（Ｅ））により制御されてスイッチ１８Ｂの出力端に
図３（Ｆ）に示すような絶対値信号ＳAとして出力され
る。
は、絶対値回路１８に出力されタイミング信号Ｓ3（図
３（Ｅ））により制御されてスイッチ１８Ｂの出力端に
図３（Ｆ）に示すような絶対値信号ＳAとして出力され
る。
【００４１】同期検波回路１９は、図３（Ｇ）に示すよ
うに、励磁区間中で微分ノイズが減衰した部分が長いサ
ンプリング期間ＴS1を持つタイミング信号Ｓ4により切
り換えられてホールド回路１９Ｂにサンプリングされ
る。
うに、励磁区間中で微分ノイズが減衰した部分が長いサ
ンプリング期間ＴS1を持つタイミング信号Ｓ4により切
り換えられてホールド回路１９Ｂにサンプリングされ
る。
【００４２】そして、ホールド回路１９Ｂにサンプリン
グされた電圧は、バッフア増幅器１９Ｃ、可変増幅器２
２を介して流量信号ＳQとして出力され、アナログ／デ
ジタル変換器２４でデジタル信号に変換されてマイクロ
プロセッサＣＰＵに出力され流量演算がなされる。
グされた電圧は、バッフア増幅器１９Ｃ、可変増幅器２
２を介して流量信号ＳQとして出力され、アナログ／デ
ジタル変換器２４でデジタル信号に変換されてマイクロ
プロセッサＣＰＵに出力され流量演算がなされる。
【００４３】一方、タイミング信号Ｓ6（図３
（Ｈ））、Ｓ5（図３（Ｉ））は、次の励磁区間が始ま
る直前の休止区間で時間的にずれたサンプリング幅
ＴS2、ＴS3を持ち、その幅はＴS1＝２ＴS2＝２ＴS3に選
定されている。
（Ｈ））、Ｓ5（図３（Ｉ））は、次の励磁区間が始ま
る直前の休止区間で時間的にずれたサンプリング幅
ＴS2、ＴS3を持ち、その幅はＴS1＝２ＴS2＝２ＴS3に選
定されている。
【００４４】同期検波回路２０、２１は、これらのタイ
ミング信号Ｓ6（図３（Ｈ））、Ｓ5（図３（Ｉ））によ
りサンプリングされてその出力端に検波信号ＳD2、ＳD3
として出力される。
ミング信号Ｓ6（図３（Ｈ））、Ｓ5（図３（Ｉ））によ
りサンプリングされてその出力端に検波信号ＳD2、ＳD3
として出力される。
【００４５】これらのサンプリング幅ＴS2、ＴS3でサン
プリングされた検波信号ＳD2、ＳD3は、付着がなく微分
ノイズが速く減衰するので、時間的にずれてサンプリン
グしても何れも等しい値となり、これらの差はゼロとな
り、付着判定回路２３の出力である付着判定信号ＳJは
ゼロレベルをとる（図３（Ｊ））。
プリングされた検波信号ＳD2、ＳD3は、付着がなく微分
ノイズが速く減衰するので、時間的にずれてサンプリン
グしても何れも等しい値となり、これらの差はゼロとな
り、付着判定回路２３の出力である付着判定信号ＳJは
ゼロレベルをとる（図３（Ｊ））。
【００４６】付着判定信号ＳJがゼロレベルであるの
で、マイクロプロセッサＣＰＵはタイミング信号Ｓ4の
サンプリング幅ＴS1の幅を変更することなく、そのまま
の状態を維持し、感度良く信号検出をする。
で、マイクロプロセッサＣＰＵはタイミング信号Ｓ4の
サンプリング幅ＴS1の幅を変更することなく、そのまま
の状態を維持し、感度良く信号検出をする。
【００４７】次に、図４、図５を用いて検出電極に付着
がある異常状態について説明するが、図４は、検出電極
１１Ａ、１１Ｂに付着がある場合の各部の波形、図５は
修正動作をしたときの各部の波形を示す。
がある異常状態について説明するが、図４は、検出電極
１１Ａ、１１Ｂに付着がある場合の各部の波形、図５は
修正動作をしたときの各部の波形を示す。
【００４８】図４（Ａ）〜（Ｃ）までは、図３の場合と
同様であるが、検出電極１１Ａ、１１Ｂに上下流で非対
称に付着があり、大きい時定数を持つ微分ノイズが発生
しているので、差動増幅器１７の出力波形は図４に示す
ように励磁区間の全域に亘って減衰しないでだらだら変
化している点が図３の場合と異なっている。
同様であるが、検出電極１１Ａ、１１Ｂに上下流で非対
称に付着があり、大きい時定数を持つ微分ノイズが発生
しているので、差動増幅器１７の出力波形は図４に示す
ように励磁区間の全域に亘って減衰しないでだらだら変
化している点が図３の場合と異なっている。
【００４９】したがって、この差動増幅器１７の出力の
絶対値を絶対値回路１８で演算すると、その出力端には
励磁区間、休止区間とも一定値（微分ノイズの減衰した
期間）をとる期間のない絶対値信号ＳA´（図４
（Ｆ））が得られる。
絶対値を絶対値回路１８で演算すると、その出力端には
励磁区間、休止区間とも一定値（微分ノイズの減衰した
期間）をとる期間のない絶対値信号ＳA´（図４
（Ｆ））が得られる。
【００５０】この絶対値信号ＳAを図３に示すタイミン
グ信号Ｓ4、Ｓ6、Ｓ5と同じサンプリング幅ＴS1（図４
（Ｇ））、ＴS2（図４（Ｈ））、ＴS3（図４（Ｉ））で
サンプリングすると、サンプリング幅ＴS1でサンプリン
グされる流量信号ＳQには誤差が含まれ、スイッチ２１
Ａと２０Ａの各出力は、それぞれ図４（Ｋ）と図４
（Ｌ）のように、異なった値としてサンプリングされ
る。
グ信号Ｓ4、Ｓ6、Ｓ5と同じサンプリング幅ＴS1（図４
（Ｇ））、ＴS2（図４（Ｈ））、ＴS3（図４（Ｉ））で
サンプリングすると、サンプリング幅ＴS1でサンプリン
グされる流量信号ＳQには誤差が含まれ、スイッチ２１
Ａと２０Ａの各出力は、それぞれ図４（Ｋ）と図４
（Ｌ）のように、異なった値としてサンプリングされ
る。
【００５１】このため、差動増幅器２３Ａの出力端に生
じる偏差電圧ＶH´は設定電圧ＶSより大きな値として図
４（Ｍ）のように得られるので、付着判定回路２３の出
力端に現れる付着信号ＳJ（図４（Ｎ））はハイレベル
になる。
じる偏差電圧ＶH´は設定電圧ＶSより大きな値として図
４（Ｍ）のように得られるので、付着判定回路２３の出
力端に現れる付着信号ＳJ（図４（Ｎ））はハイレベル
になる。
【００５２】このハイレベルの付着信号ＳJはアナログ
／デジタル変換器２４でデジタル信号に変換されてマイ
クロプロセッサＣＰＵに出力され、タイミング信号Ｓ4
のサンプリング幅ＴS1を変更することとなるが、この点
については、図５に示す波形図を用いて改めて説明す
る。
／デジタル変換器２４でデジタル信号に変換されてマイ
クロプロセッサＣＰＵに出力され、タイミング信号Ｓ4
のサンプリング幅ＴS1を変更することとなるが、この点
については、図５に示す波形図を用いて改めて説明す
る。
【００５３】図５の（Ａ）〜（Ｆ）までは、図４の対応
する波形と同じである。この場合は、検出電極１１Ａ、
１１Ｂに異物が付着し付着信号ＳJが所定の設定電圧ＶS
を越えた状態なので、マイクロプロセッサＣＰＵはタイ
ミング信号Ｓ4´のサンプリング幅ＴS1をタイミング信
号Ｓ4に対して例えば１／２としたサンプリング幅ＴS 4
（図５（Ｇ））とする指令（幅変更信号）をタイミング
発生回路１５に出力する。
する波形と同じである。この場合は、検出電極１１Ａ、
１１Ｂに異物が付着し付着信号ＳJが所定の設定電圧ＶS
を越えた状態なので、マイクロプロセッサＣＰＵはタイ
ミング信号Ｓ4´のサンプリング幅ＴS1をタイミング信
号Ｓ4に対して例えば１／２としたサンプリング幅ＴS 4
（図５（Ｇ））とする指令（幅変更信号）をタイミング
発生回路１５に出力する。
【００５４】タイミング発生回路１５はこの指令に基づ
き、タイミング信号Ｓ4´をスイッチ１９Ａに出力して
１／２のサンプリング幅でサンプリングする。これに伴
ない、マイクロプロセッサＣＰＵは、タイミング信号Ｓ
6、Ｓ5に対してもそれぞれサンプリング幅ＴS2、ＴS3の
１／２としたサンプリング幅ＴS5、Ｔ S6を持つタイミン
グ信号Ｓ6´（図５（Ｈ））、Ｓ5´（図５（Ｉ））とす
るように指令（幅変更信号）をタイミング発生回路１５
に出力する。
き、タイミング信号Ｓ4´をスイッチ１９Ａに出力して
１／２のサンプリング幅でサンプリングする。これに伴
ない、マイクロプロセッサＣＰＵは、タイミング信号Ｓ
6、Ｓ5に対してもそれぞれサンプリング幅ＴS2、ＴS3の
１／２としたサンプリング幅ＴS5、Ｔ S6を持つタイミン
グ信号Ｓ6´（図５（Ｈ））、Ｓ5´（図５（Ｉ））とす
るように指令（幅変更信号）をタイミング発生回路１５
に出力する。
【００５５】なお、サンプリング幅が１／２になる結
果、サンプリングされた信号電圧が１／２になるので、
サンプリング信号Ｓ7をスイッチ２２Ｂに出力して流量
信号ＳQに誤差が生じないように可変増幅器２２のゲイ
ンを２倍にして感度補償する。
果、サンプリングされた信号電圧が１／２になるので、
サンプリング信号Ｓ7をスイッチ２２Ｂに出力して流量
信号ＳQに誤差が生じないように可変増幅器２２のゲイ
ンを２倍にして感度補償する。
【００５６】さらに、タイミング発生回路１５はこの指
令に基づき、タイミング信号Ｓ6´、Ｓ5´をスイッチ２
１Ａ、２０Ａに出力して１／２のサンプリング幅でサン
プリングし、付着による影響を低減させる。この結果と
して、設定電圧ＶSより偏差電圧ＶHが小さくなれば、付
着判定信号ＳJはローレベルになり、以後、このままの
状態が維持される。
令に基づき、タイミング信号Ｓ6´、Ｓ5´をスイッチ２
１Ａ、２０Ａに出力して１／２のサンプリング幅でサン
プリングし、付着による影響を低減させる。この結果と
して、設定電圧ＶSより偏差電圧ＶHが小さくなれば、付
着判定信号ＳJはローレベルになり、以後、このままの
状態が維持される。
【００５７】しかし、付着判定信号ＳJがハイレベルで
あれば、再度、上記のような動作を繰り返し、付着判定
信号ＳJがローレベルになった時点でこの動作を終了す
る。なお、付着判定信号ＳJがハイレベルのときは、警
報器２５に警報灯を点灯するなどのアラームを出しても
よい。
あれば、再度、上記のような動作を繰り返し、付着判定
信号ＳJがローレベルになった時点でこの動作を終了す
る。なお、付着判定信号ＳJがハイレベルのときは、警
報器２５に警報灯を点灯するなどのアラームを出しても
よい。
【００５８】今までの説明では、検出電極１１Ａ、１１
Ｂが測定流体に接液している接液形電磁流量計の場合の
付着について説明したが、検出電極が測定流体に接液し
ていない、いわゆる容量式電磁流量計についても同様に
図１に示す実施例を適用することができる。
Ｂが測定流体に接液している接液形電磁流量計の場合の
付着について説明したが、検出電極が測定流体に接液し
ていない、いわゆる容量式電磁流量計についても同様に
図１に示す実施例を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、１２０Ｈｚ程度以上の高周波励磁
を行う際に、休止期間における２点でのサンプリングデ
ータから付着の有無を検出し、付着のない場合にサンプ
リング幅を大きくし、付着のある場合にはサンプリング
幅を小さくして、検出電極に異物が付着されたときでも
ゼロ点のシフト量を小さくして精度良く流量測定を継続
することができる。
うに本発明によれば、１２０Ｈｚ程度以上の高周波励磁
を行う際に、休止期間における２点でのサンプリングデ
ータから付着の有無を検出し、付着のない場合にサンプ
リング幅を大きくし、付着のある場合にはサンプリング
幅を小さくして、検出電極に異物が付着されたときでも
ゼロ点のシフト量を小さくして精度良く流量測定を継続
することができる。
【図１】本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１に示す絶対値回路の構成を示す構成図であ
る。
る。
【図３】図１に示す実施例において付着がないときの動
作の説明をする波形図である。
作の説明をする波形図である。
【図４】図１に示す実施例において付着があるときの動
作の説明をする波形図である。
作の説明をする波形図である。
【図５】図１に示す実施例において修正動作をしたとき
の各部の波形を示す波形図である。
の各部の波形を示す波形図である。
【図６】検出電極に異物が付着したときの問題点を説明
する説明図である。
する説明図である。
１０ 管路 １１Ａ、１１Ｂ 検出電極 １３Ａ、１３Ｂ 励磁コイル １４ 励磁回路 １５ タイミング発生回路 １８ 絶対値回路 １９〜２１ 同期検波回路 ２２ 可変増幅器 ２３ 付着判定回路 ２５ 警報器 Ｓ1〜Ｓ7 タイミング信号 ＳJ 付着判定信号 ＳQ 流量信号 Ｉex 励磁電流 ＶH 偏差電圧 ＶS 設定電圧 ＳA 絶対値信号 ＳD1〜ＳD3 検波信号
Claims (2)
- 【請求項１】励磁期間の間に休止期間を含む励磁電流を
流して測定流体に磁場を印加する励磁手段と、前記測定
流体に発生する起電力を検出する検出電極と、前記休止
期間中の２点において前記検出電極で検出された一対の
検出信号の大小を比較して付着判定信号を出力する付着
判定手段と、この付着判定信号の値により前記検出信号
のサンプリング期間を変更する幅変更信号を出力するサ
ンプリング幅変更手段と、この幅変更信号に基づくサン
プリング幅により前記起電力をサンプリングしてサンプ
リング信号を出力するサンプリング手段と、前記サンプ
リング幅に対応して前記サンプリング信号の振幅を一定
に補償する振幅補償手段とを具備し、この振幅補償手段
の出力を用いて流量信号を演算することを特徴とする電
磁流量計。 - 【請求項２】前記付着判定信号を予め決められた所定値
と比較してこの所定値を越えたときに付着アラーム信号
を出力する請求項１記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20338894A JP3460213B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20338894A JP3460213B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868676A true JPH0868676A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3460213B2 JP3460213B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16473222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20338894A Expired - Fee Related JP3460213B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460213B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019103501A1 (de) | 2018-02-12 | 2019-08-14 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP20338894A patent/JP3460213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019103501A1 (de) | 2018-02-12 | 2019-08-14 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts |
| WO2019155084A1 (de) | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum betreiben eines magnetisch-induktiven durchflussmessgeräts |
| CN111699367A (zh) * | 2018-02-12 | 2020-09-22 | Ifm电子股份有限公司 | 用于操作磁感应流量计的方法 |
| DE102019103501B4 (de) | 2018-02-12 | 2022-07-07 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts |
| US11441931B2 (en) * | 2018-02-12 | 2022-09-13 | Ifm Electronic Gmbh | Method for operating a magnetoinductive flowmeter |
| CN111699367B (zh) * | 2018-02-12 | 2022-10-14 | Ifm电子股份有限公司 | 用于操作磁感应流量计的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3460213B2 (ja) | 2003-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0416866B1 (en) | Electromagnetic flowmeter utilizing magnetic fields of a plurality of frequencies | |
| EP1042651B1 (en) | Electrode integrity checking | |
| EP0629843B1 (en) | Electromagnetic flowmeter and method for electromagnetically measuring flow rate | |
| JPH09502267A (ja) | 空のパイプ検出器を有する磁気流量計 | |
| WO2007106359A2 (en) | Reduced noise sensitivity in magnetic flowmeter | |
| EP0294924B1 (en) | Method and apparatus for compensating for a dc offset voltage in an electromagnetic flow meter | |
| JPS6175218A (ja) | 磁気誘導流量測定方法および装置 | |
| JP3460213B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH085422A (ja) | 電磁流量計 | |
| JP2000028408A (ja) | 電磁流量計 | |
| JP2856521B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH07333020A (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH075004A (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH05172600A (ja) | 容量式電磁流量計 | |
| JPH0466818A (ja) | 電磁流量計 | |
| JP3695074B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH0623937Y2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH057548Y2 (ja) | ||
| JP4239453B2 (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH04369434A (ja) | 電磁流量計 | |
| Gorgenyi et al. | DSP-based electromagnetic flowmeter with sinusoidal excitation | |
| JPH09189588A (ja) | 電磁流量計 | |
| JPH08247813A (ja) | 電磁流量計 | |
| JPS60174915A (ja) | 低周波励磁電磁流量計 | |
| JPH11237262A (ja) | 電磁流量計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070815 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080815 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |