JPH09210745A - Capacitive electromagnetic flow meter - Google Patents

Capacitive electromagnetic flow meter

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JPH09210745A
JPH09210745A JP1399296A JP1399296A JPH09210745A JP H09210745 A JPH09210745 A JP H09210745A JP 1399296 A JP1399296 A JP 1399296A JP 1399296 A JP1399296 A JP 1399296A JP H09210745 A JPH09210745 A JP H09210745A
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measurement fluid
frequency
signal
switching
conduit
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Toru Shimura
徹 志村
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To judge whether or not an environment condition in relation to a measurement fluid is normal by providing a switching means (switch) or the like that switches a guard electrode between an operational amplifier and a frequency generation circuit. SOLUTION: When a common terminal 42c of a switch 42 is connected to a switching terminal 42a, a signal processing circuit 44 calculates a flow rate signal by utilizing output signals of operational amplifiers 40, 41 and outputs the signal from an output terminal 45. When an environment condition of a measurement fluid is detected, the common terminal 42c is connected to a switching terminal 42b. In this condition, a frequency signal Vo is applied to guard electrodes 39a, 39b from a frequency generation circuit 43. The amplifier 40 receives the signal Vo via the measurement fluid and a detection electrode 36 and outputs it to one of the input terminals of the processing circuit 44 from the output terminal. On the other hand, the amplifier 41 receives it without passing through the measurement fluid and outputs it to the other input terminal of the processing circuit 44. In the processing circuit 44, a characteristic curve corresponding to the environment condition of the measurement fluid can be obtained from output signals Vf of the amplifiers 40, 41.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定流体の流量を
電気信号に変換し静電容量を介してこの流量に対応する
流量信号を出力する容量式電磁流量計に係り、特に測定
流体に関連する環境条件が正常か否かの判別が可能なよ
うに改良した容量式電磁流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitive electromagnetic flowmeter that converts a flow rate of a measurement fluid into an electric signal and outputs a flow rate signal corresponding to the flow rate through an electrostatic capacitance, and particularly relates to the measurement fluid. The present invention relates to a capacity type electromagnetic flow meter improved so that it can be discriminated whether or not the environmental conditions to be met are normal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の容量式電磁流量計の構成の
概要を示す構成図である。この種の構成は特願平5−8
6061号(特開平6−300596号)「発明の名
称:容量式電磁流量計」に開示されているが、その要点
を以下に説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the configuration of a conventional capacitive electromagnetic flowmeter. This type of configuration is Japanese Patent Application No. 5-8
No. 6061 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-300596) "Title of Invention: Capacitive Electromagnetic Flowmeter", the main points of which are described below.

【0003】10は励磁回路であり所定の波形、周波数
で励磁コイル11A、11Bに励磁電流Ifを流すと共
に信号処理に必要なタイミング信号T1を変換部12に
出力している。
Reference numeral 10 denotes an exciting circuit, which supplies an exciting current If to the exciting coils 11A and 11B with a predetermined waveform and frequency and outputs a timing signal T 1 required for signal processing to the converter 12.

【0004】励磁コイル11A、11Bは励磁電流If
に対応する波形・周波数を持つ磁場Bを測定流体Qに印
加している。検出電極13A、13Bは測定流体Qとは
絶縁されて絶縁性の導管14に固定されている。これら
の検出電極13A、13Bは変換部12の前置増幅器1
5A、15Bの入力端に端子TA、TBを介して接続され
ている。
The exciting coils 11A and 11B are excited by the exciting current I f.
A magnetic field B having a waveform and frequency corresponding to is applied to the measurement fluid Q. The detection electrodes 13A and 13B are insulated from the measurement fluid Q and fixed to the insulating conduit 14. These detection electrodes 13A and 13B are the preamplifier 1 of the conversion unit 12.
The input terminals of 5A and 15B are connected via terminals T A and T B.

【0005】前置増幅器15A、15Bの出力端に現れ
る電気信号は差動増幅器16で差動演算がなされて信号
処理回路17に出力される。信号処理回路17はタイミ
ング信号T1を用いて信号処理を実行して変換部12の
出力端18に流量信号として出力する。
The electric signals appearing at the output terminals of the preamplifiers 15A and 15B are subjected to a differential operation by the differential amplifier 16 and output to the signal processing circuit 17. The signal processing circuit 17 executes signal processing using the timing signal T 1 and outputs it to the output end 18 of the conversion unit 12 as a flow rate signal.

【0006】このような構成において、測定流体Qが導
管14に流れると、この導管14の内部には測定流体Q
の流量に対応する起電力が発生している。この起電力は
測定流体Qと検出電極13A、13Bとの間に形成され
ている静電容量CA、CB(数10pF程度の値)を介し
て前置増幅器15A、15Bの入力端に出力されてい
る。
In such a structure, when the measuring fluid Q flows into the conduit 14, the measuring fluid Q enters inside the conduit 14.
The electromotive force corresponding to the flow rate is generated. This electromotive force is output to the input ends of the preamplifiers 15A and 15B via the capacitances C A and C B (values of several tens of pF) formed between the measurement fluid Q and the detection electrodes 13A and 13B. Has been done.

【0007】前置増幅器15A、15Bの入力側は高イ
ンピーダンスであるので、前置増幅器15A、15Bで
これを低インピーダンスに変換して差動増幅器16に出
力し、ここでコモンモードノイズなどを除去して信号処
理回路17に出力する。信号処理回路17は所定の流量
演算プログラムにより流量信号を演算して出力端18に
出力する。
Since the input side of the preamplifiers 15A and 15B has a high impedance, the preamplifiers 15A and 15B convert this into a low impedance and output it to the differential amplifier 16, where common mode noise and the like are removed. And outputs it to the signal processing circuit 17. The signal processing circuit 17 calculates a flow rate signal by a predetermined flow rate calculation program and outputs it to the output end 18.

【0008】このような容量式の電磁流量計において
は、測定流体Qに非接触の状態で導管14の中の測定流
体Qが空になったことを検知するためには、例えば実開
昭57−63223号に開示されているような静電容量
検知形の検知手段を応用することが考えられる。
In such a capacitance type electromagnetic flow meter, in order to detect that the measuring fluid Q in the conduit 14 is emptied without contacting the measuring fluid Q, for example, the actual opening 57 It is conceivable to apply a capacitance detection type detection means as disclosed in Japanese Patent No. 63223.

【0009】以下、この点について図6、図7を用いて
その要点を説明する。図6は検出器の断面図である。図
7はこの図6に示す検出器に接続される変換器の構成を
示す回路図である。
Hereinafter, the main points of this point will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a sectional view of the detector. FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a converter connected to the detector shown in FIG.

【0010】図6において、管路20は導電性の導管2
1の内周面に絶縁性のライニング22が内張りされて形
成されている。管路20の管壁には流量信号を検出する
ための検出電極23a、23bが導管21とは絶縁され
て測定流体24に接するように固定されている。そし
て、図示されていないが管路20の外部から測定流体2
4に磁場が印加されている。
In FIG. 6, the conduit 20 is a conductive conduit 2
An insulative lining 22 is formed on the inner peripheral surface of No. 1 by lining. Detection electrodes 23a and 23b for detecting a flow rate signal are fixed to the wall of the pipe 20 so as to be in contact with the measurement fluid 24 while being insulated from the conduit 21. Then, although not shown, the measurement fluid 2 is supplied from the outside of the conduit 20.
A magnetic field is applied to 4.

【0011】さらに、これらの検出電極23a、23b
とは別に、リード線25aと25bとがそれぞれ接続さ
れた電極26aと26bが、導管21の上方に設けられ
た孔27を介してライニング22とは絶縁されて配設さ
れている。
Further, these detection electrodes 23a, 23b
Separately from the above, electrodes 26a and 26b, to which the lead wires 25a and 25b are connected, respectively, are provided so as to be insulated from the lining 22 through a hole 27 provided above the conduit 21.

【0012】これらの検出電極23aと23bの間に測
定流体24を介して静電容量CQが形成されており、検
出電極23aと23bに接続されたリード線25aと2
5bの間には図7に示すようにトランスTの2次巻線と
抵抗値Rを有する抵抗28とが直列に接続されている。
A capacitance C Q is formed between the detection electrodes 23a and 23b through the measuring fluid 24, and lead wires 25a and 2 connected to the detection electrodes 23a and 23b are connected.
A secondary winding of the transformer T and a resistor 28 having a resistance value R are connected in series between 5b as shown in FIG.

【0013】そして、このトランスTの1次巻線には交
流電源29が接続され、交流電源29からその2次巻線
を介して検出電極26a、測定流体24、検出電極26
b、抵抗28に交流電流を流し、抵抗28の両端に電圧
Rを発生させる。
An AC power supply 29 is connected to the primary winding of the transformer T, and the detection electrode 26a, the measuring fluid 24, and the detection electrode 26 are connected from the AC power supply 29 through the secondary winding.
b, an alternating current is passed through the resistor 28 to generate a voltage e R across the resistor 28.

【0014】抵抗28の両端には、トランジスタ30の
ベースとエミッタが接続され、さらにこのトランジスタ
30を保護するためのダイオード31が並列に接続され
ている。
A base and an emitter of a transistor 30 are connected to both ends of the resistor 28, and a diode 31 for protecting the transistor 30 is connected in parallel.

【0015】さらに、トランジスタ30のコレクタとエ
ミッタとの間には、リレー32のコイル32aと直流電
源33とが直列に接続され、さらにこのリレー32のb
接点32bの動作を安定させるためのコンデンサ34が
コイル32aに並列に接続されている。
Further, a coil 32a of the relay 32 and a DC power supply 33 are connected in series between the collector and the emitter of the transistor 30, and the relay 32b of the relay 32 is connected.
A capacitor 34 for stabilizing the operation of the contact 32b is connected in parallel with the coil 32a.

【0016】この場合に、測定流体24が満水状態で管
路20の内部を満たしているときにeR>Vbeとなるよ
うに抵抗値R、交流電源29の電圧、その周波数を選定
しておく。ただし、Vbeはトランジスタ30のベース/
エミッタ間の順方向電圧である。
In this case, the resistance value R, the voltage of the AC power supply 29, and the frequency thereof are selected so that e R > V be when the inside of the pipe 20 is filled with the measurement fluid 24. deep. However, V be is the base of the transistor 30 /
It is the forward voltage between the emitters.

【0017】以上のような構成において、測定流体24
が満水状態のときは、eR>Vbeの条件を満たすので、
トランジスタ30はオンとなりコイル32aに電流が流
れてb接点32bは開放され、外部に警報が出ることは
ない。
In the above structure, the measurement fluid 24
When is full of water, the condition of e R > V be is satisfied.
The transistor 30 is turned on, current flows through the coil 32a, the b contact 32b is opened, and no alarm is given to the outside.

【0018】しかしながら、非満水のときには検出電極
23aと23bの間の静電容量CQが小さくなるので、
R<Vbeとなりトランジスタ30が遮断され、リレー
32が消勢されてb接点32bが閉成され、これにより
警報装置が動作する。
However, since the capacitance C Q between the detection electrodes 23a and 23b becomes small when the water is not full,
Since e R <V be , the transistor 30 is cut off, the relay 32 is deenergized, and the b contact 32b is closed, whereby the alarm device operates.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような単に静電容量の大きさに起因する変化を用いて満
水か非満水かを検知する電磁流量計は、測定流体の導電
率が大きいときはともかく、例えば0.01μS/cmといった
ような極めて小さい導電率のときは、満水のときと非満
水のときとでその変化が小さくなり有効に検知するのが
難しい。
However, an electromagnetic flowmeter which detects whether the measured fluid is full or not by simply using the change due to the magnitude of the capacitance as described above is used when the conductivity of the measured fluid is large. At any rate, when the conductivity is extremely small, for example, 0.01 μS / cm, the change is small between full water and non-full water, and it is difficult to detect effectively.

【0020】さらに、導電率の小さい測定流体の流量を
測定する場合には、導電率が下限の測定限界にあるとき
も多いので、測定流体の導電率が測定範囲内にあるか否
かの環境判別をすることも必要となる。
Furthermore, when measuring the flow rate of a measuring fluid having a low conductivity, the conductivity is often at the lower limit of measurement, so that the environment of whether the conductivity of the measuring fluid is within the measuring range or not. It is also necessary to make a distinction.

【0021】[0021]

【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、測定流体を流すための
絶縁性物質で作られた導管と、先の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した信号電圧を
先の導管で形成される静電容量を介して検出する一対の
検出電極と、これらの検出電極と離間して円周方向で互
いに間隙を保持して分割配置された一対のガード電極
と、先のガード電極と先の検出電極との電位が同一とな
るように制御する一対の増幅手段と、所定の周波数信号
を発生させる周波数発生手段と、先のガード電極を先の
増幅手段と先の周波数発生手段とに切り換える切換手段
とを具備し、この切換手段により先の周波数信号を先の
ガード電極に印加した状態で得られる先の増幅手段の出
力の周波数特性の差異から先の測定流体に関連する環境
条件を検知するようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention mainly comprises a conduit made of an insulating material for flowing a measurement fluid and a magnetic field applied to the measurement fluid. Exciting means, a pair of detection electrodes for detecting the signal voltage generated in the previous measurement fluid through the capacitance formed by the previous conduit, and a gap between these detection electrodes in the circumferential direction. And a pair of guard electrodes divided and arranged to hold the above, a pair of amplifying means for controlling the potentials of the preceding guard electrode and the preceding detection electrode to be the same, and a frequency generating means for generating a predetermined frequency signal. And a switching means for switching the previous guard electrode between the previous amplification means and the previous frequency generation means, and the previous amplification obtained in a state where the previous frequency signal is applied to the previous guard electrode by this switching means. Difference in frequency characteristics of output of means From those which is adapted to detect the environmental conditions associated with the previous measurement fluid.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図1は本発明の実施の1形態を
示す構成図である。導管35は絶縁物で構成されてお
り、この外壁には導管35の中心に対して検出電極3
6、37が互いに対向して円弧状に固定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. The conduit 35 is made of an insulating material, and the outer wall of the conduit 35 has the detection electrode 3 with respect to the center of the conduit 35.
6 and 37 face each other and are fixed in an arc shape.

【0023】さらに、ガード電極38a、38bと、ガ
ード電極39a、39bとが、検出電極36、37に対
して円周方向に離間される方向で互いに間隙を保持され
て分割配置されている。
Furthermore, the guard electrodes 38a, 38b and the guard electrodes 39a, 39b are arranged in a divided manner with a gap therebetween in the direction in which they are circumferentially separated from the detection electrodes 36, 37.

【0024】演算増幅器40の非反転入力端(+)は検
出電極36に、その反転入力端(−)は出力端と接続さ
れると共にガード電極38aと38bとに互いに接続さ
れている。
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 40 is connected to the detection electrode 36, and the inverting input terminal (-) thereof is connected to the output terminal and to the guard electrodes 38a and 38b.

【0025】また、演算増幅器41の非反転入力端
(+)は検出電極37に、その反転入力端(−)は出力
端に接続されると共にスイッチ42を介してガード電極
39aと39bとに互いに接続されている。
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 41 is connected to the detection electrode 37, and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 41 is connected to the output terminal, and is connected to the guard electrodes 39a and 39b via the switch 42. It is connected.

【0026】スイッチ42の共通端42cはガード電極
39aと39bとに接続されているが、その一方の切換
端42aは演算増幅器41の反転入力端(−)に接続さ
れ、その他方の切換端42bは周波数発生回路43に接
続されている。
The common end 42c of the switch 42 is connected to the guard electrodes 39a and 39b, one switching end 42a of which is connected to the inverting input end (-) of the operational amplifier 41 and the other switching end 42b. Are connected to the frequency generation circuit 43.

【0027】この周波数発生回路43は、例えば、必要
に応じてその周波数fを可変することができるSIN状に
変化する波形を有する一定振幅の周波数信号VOを発生
させるものである。
The frequency generating circuit 43 is for generating a frequency signal V O having a constant amplitude and having a SIN-like waveform whose frequency f can be varied as required.

【0028】スイッチ42の共通端42cが切換端42
aに接続されているときは、マイクロコンピュータを内
蔵している信号処理回路44が演算増幅器40と41か
ら出力される信号VQを用いて流量信号を演算してその
出力端45に出力する。
The common end 42c of the switch 42 is the switching end 42.
When connected to a, the signal processing circuit 44 incorporating a microcomputer calculates a flow rate signal using the signal V Q output from the operational amplifiers 40 and 41 and outputs it to the output end 45 thereof.

【0029】また、スイッチ42の共通端42cが切換
端42bに接続されているときは、信号処理回路44は
演算増幅器40と41から出力される信号Vfを用いて
周波数特性を演算してその出力端45に出力する。
When the common end 42c of the switch 42 is connected to the switching end 42b, the signal processing circuit 44 calculates the frequency characteristic by using the signal V f output from the operational amplifiers 40 and 41, and outputs the frequency characteristic. Output to the output terminal 45.

【0030】次に、このように構成された実施の態様の
動作について、図2、図3、および図4に示す特性図を
用いて説明する。先ず、通常の流量測定の状態における
動作について説明する。このときはスイッチ42の共通
端42cは切換端42aに接続されている。
Next, the operation of the embodiment thus configured will be described with reference to the characteristic diagrams shown in FIGS. 2, 3 and 4. First, the operation in the normal flow rate measurement state will be described. At this time, the common end 42c of the switch 42 is connected to the switching end 42a.

【0031】この状態では、演算増幅器40も41も共
にこれらの反転入力端(−)と非反転入力端(+)とが
同電位になるように動作するので、演算増幅器40と4
1は検出電極36、37の近傍に存在する浮遊容量の影
響を受けることなく、測定流体中に発生した信号電圧を
検出することができる。信号処理回路44はこの演算増
幅器40と41で検出された検出結果を用いて流量演算
を実行して出力端45に出力する。
In this state, both the operational amplifiers 40 and 41 operate so that the inverting input terminal (-) and the non-inverting input terminal (+) have the same potential.
1 can detect the signal voltage generated in the measurement fluid without being affected by the stray capacitance existing in the vicinity of the detection electrodes 36 and 37. The signal processing circuit 44 executes the flow rate calculation using the detection results detected by the operational amplifiers 40 and 41, and outputs it to the output end 45.

【0032】次に、測定流体の環境条件を検知する場合
について説明する。この場合は、スイッチ42の共通端
42cを切換端42bに接続する。この状態では、周波
数発生回路43からSIN状に変化する一定振幅の周波数
信号VOをガード電極39aと39bに印加される。
Next, the case of detecting the environmental conditions of the measurement fluid will be described. In this case, the common end 42c of the switch 42 is connected to the switching end 42b. In this state, the frequency generating circuit 43 applies a frequency signal V O having a constant amplitude which changes in a SIN manner to the guard electrodes 39a and 39b.

【0033】そして、演算増幅器40は、この周波数信
号VOを測定流体と検出電極36を介して受信し、その
出力端から信号処理回路44の入力の一端に出力する。
一方、演算増幅器41は、測定流体を介さずに受信して
信号処理回路44の入力の他端に出力する。
Then, the operational amplifier 40 receives this frequency signal V O via the measurement fluid and the detection electrode 36, and outputs it from the output end thereof to one end of the input of the signal processing circuit 44.
On the other hand, the operational amplifier 41 receives without passing through the measurement fluid and outputs it to the other end of the input of the signal processing circuit 44.

【0034】このようにして、信号処理回路44は、こ
れらの演算増幅器40と41の出力端に得られる信号V
fを周波数信号VOで割算(Vf/VO)して、その振幅G
Aと位相PHの変化を算出し、内蔵されるメモリなどに
記憶される。
In this way, the signal processing circuit 44 receives the signal V obtained at the output terminals of these operational amplifiers 40 and 41.
f is divided by the frequency signal V O (V f / V O ) and its amplitude G
The change between A and the phase PH is calculated and stored in a built-in memory or the like.

【0035】この演算は、例えば周波数信号VOの周波
数fを10Hz〜40MHzの範囲で変化させて、各周
波数fに対して実行される。これにより、測定流体の環
境条件に対応して図2〜図4に示すような特性曲線が得
られる。
This calculation is executed for each frequency f by changing the frequency f of the frequency signal V O in the range of 10 Hz to 40 MHz, for example. As a result, characteristic curves as shown in FIGS. 2 to 4 are obtained corresponding to the environmental conditions of the measured fluid.

【0036】図2に示す特性曲線は測定流体が導管35
を満たしていない非満水の状態、図3に示す特性曲線は
測定流体が導管35を正常な状態(導電率が0.2μS/c
m)で満たされている状態、図4に示す特性曲線は測定
流体の導電率の範囲が測定下限である0.01μS/cmの状
態の場合の各特性曲線をそれぞれ示している。
The characteristic curve shown in FIG.
3 is not filled with water, the characteristic curve shown in FIG. 3 shows that the measured fluid is in the normal state of the conduit 35 (conductivity is 0.2 μS / c).
m), the characteristic curve shown in FIG. 4 shows the respective characteristic curves when the range of the conductivity of the measured fluid is 0.01 μS / cm, which is the lower limit of measurement.

【0037】図2に示す非満水の状態では、振幅GAが
10KHzまではほぼ平坦な特性であり、図3に示す満
水の状態では振幅GAが1KHzまで1次的に増加する
特性を示しており、この違いから満水と非満水の判別を
することができる。また、導電率が測定可能範囲の下限
のときは図4に示すように周波数fが低い状態での振幅
GAの減衰が満水のときほど大きくないという特徴を示
す。
In the unfilled state shown in FIG. 2, the amplitude GA has a substantially flat characteristic up to 10 KHz, and in the filled state shown in FIG. 3, the amplitude GA shows a characteristic that the amplitude GA increases linearly up to 1 KHz. From this difference, it is possible to distinguish between full water and non-full water. Further, when the conductivity is at the lower limit of the measurable range, as shown in FIG. 4, the attenuation of the amplitude GA in a state where the frequency f is low is not so large as when the water is full.

【0038】以上のように、測定流体の環境条件によ
り、周波数特性に大きな違いがあるので、この周波数特
性から満水、非満水、導電率の下限範囲外か否かの判断
をすることができる。
As described above, since there are large differences in the frequency characteristics depending on the environmental conditions of the fluid to be measured, it is possible to judge from this frequency characteristic whether the water is full, non-full, or out of the lower limit of the conductivity.

【0039】しかしながら、このように周波数を可変し
なくても、予め測定流体の周波数特性が分かっていると
きは、特定の周波数に対する振幅GAの減衰を検知する
だけで環境条件を判別することができる。
However, even if the frequency is not changed in this way, when the frequency characteristic of the fluid to be measured is known in advance, the environmental condition can be determined only by detecting the attenuation of the amplitude GA with respect to the specific frequency. .

【0040】例えば、これを固定の周波数fとして20
Hzの点である各特性図のM点に着目すると、図2から
は振幅GAがほぼ0.9、図3からは振幅GAはほぼ
0.03、図4からは振幅GAがほぼ0.4と求めるこ
とができる。
For example, this is set to 20 as a fixed frequency f.
Focusing on the point M of each characteristic diagram, which is the point of Hz, the amplitude GA is approximately 0.9 from FIG. 2, the amplitude GA is approximately 0.03 from FIG. 3, and the amplitude GA is approximately 0.4 from FIG. Can be asked.

【0041】したがって、振幅GAが0.4〜0.9の
範囲では、非満水か或いは導電率の下限を越えているこ
とを示しており測定不能の範囲と判断することができ、
振幅GAが1に対して2桁程度小さい値のときは正常な
測定状態であると判断することができる。
Therefore, when the amplitude GA is in the range of 0.4 to 0.9, it indicates that the water is not full or the lower limit of the conductivity is exceeded, and it can be judged that the measurement is impossible.
When the amplitude GA has a value smaller than 1 by about two digits, it can be determined that the measurement state is normal.

【0042】このような正常な測定状態か否かの判断
は、通常の流量測定の途中の状態でも、信号処理回路4
4からの切換信号により、スイッチ42の共通端42c
を切換端42aから切換端42bに一定の時間間隔で切
り換えることにより、随時、自動的に実行することがで
きる。
Whether or not the measurement state is normal is determined by the signal processing circuit 4 even when the flow rate is being measured normally.
The common end 42c of the switch 42 by the switching signal from
Can be automatically executed at any time by switching from the switching end 42a to the switching end 42b at a constant time interval.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように本発明によれば、容量式電磁流量計にお
いて、切換手段により周波数信号をガード電極に印加し
た状態で検出電極に得られる信号の周波数特性の差異か
ら、随時、必要に応じて測定流体に関連する環境条件を
測定流体に非接触の状態で検知することができる。
As described above in detail with reference to the embodiments of the present invention, according to the present invention, in the capacitive electromagnetic flowmeter, the frequency signal is applied to the guard electrode by the switching means and is obtained at the detection electrode. From the difference in the frequency characteristics of the generated signals, it is possible to detect the environmental condition related to the measurement fluid as needed without contacting the measurement fluid.

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

【図1】本発明の1実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施の形態において非満水のときの
特性を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing characteristics when the embodiment shown in FIG. 1 is not full of water.

【図3】図1に示す実施の形態において満水のときの特
性を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing characteristics when the embodiment shown in FIG. 1 is full of water.

【図4】図1に示す実施の形態において下限導電率のと
きの特性を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics at the lower limit conductivity in the embodiment shown in FIG.

【図5】従来の容量式電磁流量計の構成を示す構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional capacitive electromagnetic flow meter.

【図6】非満水検知をする従来の電磁流量計の検出器の
構成を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a detector of a conventional electromagnetic flow meter that detects non-full water.

【図7】図6に示す電磁流量計のと結合される変換器の
構成を示す構成図である。
7 is a configuration diagram showing a configuration of a converter coupled with the electromagnetic flowmeter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 励磁回路 11A、11B 励磁コイル 12 変換部 13A、13B、23a、23b、36、37 検出電
極 14、21、35 導管 15A、15B 前置増幅器 16 差動増幅器 17 信号処理回路 20 管路 22 ライニング 26a、26b 電極 30 トランジスタ 38a、38b、39a、39b ガード電極 40、41 演算増幅器 42 スイッチ 43 周波数発生回路 44 信号処理回路
10 Excitation Circuit 11A, 11B Excitation Coil 12 Converter 13A, 13B, 23a, 23b, 36, 37 Detection Electrode 14, 21, 35 Conduit 15A, 15B Preamplifier 16 Differential Amplifier 17 Signal Processing Circuit 20 Pipeline 22 Lining 26a , 26b electrode 30 transistor 38a, 38b, 39a, 39b guard electrode 40, 41 operational amplifier 42 switch 43 frequency generation circuit 44 signal processing circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定流体を流すための絶縁性物質で作られ
た導管と、前記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した信号電圧を前記導管で形成され
る静電容量を介して検出する一対の検出電極と、これら
の検出電極と離間して円周方向で互いに間隙を保持して
分割配置された一対のガード電極と、前記ガード電極と
前記検出電極との電位が同一となるように制御する一対
の増幅手段と、所定の周波数信号を発生させる周波数発
生手段と、前記ガード電極を前記増幅手段と前記周波数
発生手段とに切り換える切換手段とを具備し、この切換
手段により前記周波数信号を前記ガード電極に印加した
状態で得られる前記増幅手段の出力の周波数特性の差異
から前記測定流体に関連する環境条件を検知することを
特徴とする容量式電磁流量計。
1. A conduit made of an insulating material for flowing a measurement fluid, and an excitation means for applying a magnetic field to the measurement fluid,
A pair of detection electrodes for detecting the signal voltage generated in the measurement fluid via the electrostatic capacitance formed by the conduit, and a plurality of detection electrodes which are spaced apart from each other and are arranged in a circumferential direction with a gap maintained therebetween. A pair of guard electrodes, a pair of amplification means for controlling the potentials of the guard electrode and the detection electrode to be the same, a frequency generation means for generating a predetermined frequency signal, and the guard electrode for the amplification means. And a switching means for switching between the frequency generating means and the frequency generating means, which is related to the measurement fluid from the difference in frequency characteristic of the output of the amplifying means obtained by applying the frequency signal to the guard electrode by the switching means. Capacitive electromagnetic flowmeter characterized by detecting environmental conditions.
【請求項2】前記環境条件として導管の内部が測定流体
で満たされているか否かを検知することを特徴とする請
求項1記載の容量式電磁流量計。
2. The capacity type electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein whether or not the inside of the conduit is filled with a measurement fluid is detected as the environmental condition.
【請求項3】前記環境条件として測定流体の測定可能範
囲内の導電率であるか否かを検知することを特徴とする
請求項1記載の容量式電磁流量計。
3. The capacitive electromagnetic flowmeter according to claim 1, wherein whether or not the environmental condition is a conductivity within a measurable range of the measurement fluid is detected.
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