JPH10227673A - 電磁流量計変換器 - Google Patents
電磁流量計変換器Info
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- JPH10227673A JPH10227673A JP2916497A JP2916497A JPH10227673A JP H10227673 A JPH10227673 A JP H10227673A JP 2916497 A JP2916497 A JP 2916497A JP 2916497 A JP2916497 A JP 2916497A JP H10227673 A JPH10227673 A JP H10227673A
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- flow rate
- time
- frequency
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低周波の基準クロックでＣＰＵ制御して出力
される低周波の流量パルスをソフトウェアを変えること
なく高周波の流量パルスを出力する。 【解決手段】 低周波の基準クロックで定める周期的に
反転する直流磁界で駆動し、障害電圧を取り除いた流量
信号を各半周期毎に周期の中間期間で二重積分回路で充
電し、充電電圧を励磁電流に応じた基準電源で放電し、
放電開始から零クロス時間までの時間幅で流量パルスを
出力する電磁流量計において、前記時間幅を得るための
入力信号Ｓ1、Ｓ2をＦ・Ｆ１に入力して、得られた時間
幅のパルスにより積分回路４を基準電圧で充電する。充
電電圧をサンプルホールドして増幅後、発振器８の周波
数を周波数設定スイッチ７の接点を選択することで、任
意な高速の流量パルスを電圧・周波数変換回路１０で出
力する。
される低周波の流量パルスをソフトウェアを変えること
なく高周波の流量パルスを出力する。 【解決手段】 低周波の基準クロックで定める周期的に
反転する直流磁界で駆動し、障害電圧を取り除いた流量
信号を各半周期毎に周期の中間期間で二重積分回路で充
電し、充電電圧を励磁電流に応じた基準電源で放電し、
放電開始から零クロス時間までの時間幅で流量パルスを
出力する電磁流量計において、前記時間幅を得るための
入力信号Ｓ1、Ｓ2をＦ・Ｆ１に入力して、得られた時間
幅のパルスにより積分回路４を基準電圧で充電する。充
電電圧をサンプルホールドして増幅後、発振器８の周波
数を周波数設定スイッチ７の接点を選択することで、任
意な高速の流量パルスを電圧・周波数変換回路１０で出
力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁流量計変換器
に関し、より詳細には、基準クロックにより直流磁界を
周期的に反転し、基準クロックと等しい周波数を流量パ
ルスの最高周波数として出力する低周波励磁方式の電磁
流量計において、低速の基準クロックと無関係に高速の
流量パルスを発信することを可能にする電磁流量計変換
器に関する。
に関し、より詳細には、基準クロックにより直流磁界を
周期的に反転し、基準クロックと等しい周波数を流量パ
ルスの最高周波数として出力する低周波励磁方式の電磁
流量計において、低速の基準クロックと無関係に高速の
流量パルスを発信することを可能にする電磁流量計変換
器に関する。
【０００２】
【従来技術】工業用の電磁流量計は、励磁方式として、
磁界の直角位相や同相位相の雑音影響の少ない方形波励
磁方式が多く採用されている。しかし、流体の流れによ
り誘起される流速と磁束密度に比例した直流電圧に対
し、電極回路に生ずる電気化学的ノイズが桁違いに大き
く、しかも電気化学的ノイズは同じ極性をもち、時間経
過とともに増大するので、電気化学的ノイズの除去なし
には安定した高精度の流量計測は不可能である。
磁界の直角位相や同相位相の雑音影響の少ない方形波励
磁方式が多く採用されている。しかし、流体の流れによ
り誘起される流速と磁束密度に比例した直流電圧に対
し、電極回路に生ずる電気化学的ノイズが桁違いに大き
く、しかも電気化学的ノイズは同じ極性をもち、時間経
過とともに増大するので、電気化学的ノイズの除去なし
には安定した高精度の流量計測は不可能である。
【０００３】電気化学的ノイズを補償する方法として、
直流磁界を周期的に反転させて検出された信号電圧を、
サンプリング期間に亘ってサンプリングしてこれを記憶
し、サンプリングされた標本値の差を形成し、また、そ
れぞれのサンプリング期間に後続の補償期間で信号電圧
をサンプリングし、かつ記憶することにより信号電圧に
相対して重畳される補償電圧が発生し、補償電圧によっ
て信号電圧を、補償期間内に零値に補正し、かつ次の補
償期間まで保持する方法がとられている。
直流磁界を周期的に反転させて検出された信号電圧を、
サンプリング期間に亘ってサンプリングしてこれを記憶
し、サンプリングされた標本値の差を形成し、また、そ
れぞれのサンプリング期間に後続の補償期間で信号電圧
をサンプリングし、かつ記憶することにより信号電圧に
相対して重畳される補償電圧が発生し、補償電圧によっ
て信号電圧を、補償期間内に零値に補正し、かつ次の補
償期間まで保持する方法がとられている。
【０００４】以上の如く、電気化学的ノイズが補償され
た流量信号は、サンプリング期間内において二重積分回
路に入力して充電され、充電後、励磁電流に比例した基
準電源で放電し、放電開始時から放電の零クロスまでの
時間幅のパルスに変換される。前記時間幅は、流量に比
例した値であり、例えば４〜２０ｍＡの電流信号、およ
び流量パルスに変換され出力される。
た流量信号は、サンプリング期間内において二重積分回
路に入力して充電され、充電後、励磁電流に比例した基
準電源で放電し、放電開始時から放電の零クロスまでの
時間幅のパルスに変換される。前記時間幅は、流量に比
例した値であり、例えば４〜２０ｍＡの電流信号、およ
び流量パルスに変換され出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の電磁流量
計は、直流磁界を低周波の周期で反転させて電気化学的
ノイズ等の障害電圧を打ち消し、流量信号として４〜２
０ｍＡの電流信号や流量パルスを出力しているが、これ
らは例えば２０ｍｓを基準クロックとしたＣＰＵ制御に
より処理されている。すなわち、電磁流量計の口径に応
じた流量範囲やその他のパラメータを含む上述の制御、
計測システムはソフトウェアで処理され、流量パルスの
最大周波数も基準クロックに対応した低周波の、例えば
２０Ｈｚを最大と定められている。しかし、高分解能を
要する適用において高速の流量パルスを出力する場合、
流量計を構成する全体のソフトウェアの変更することな
しには対処することができなかった。
計は、直流磁界を低周波の周期で反転させて電気化学的
ノイズ等の障害電圧を打ち消し、流量信号として４〜２
０ｍＡの電流信号や流量パルスを出力しているが、これ
らは例えば２０ｍｓを基準クロックとしたＣＰＵ制御に
より処理されている。すなわち、電磁流量計の口径に応
じた流量範囲やその他のパラメータを含む上述の制御、
計測システムはソフトウェアで処理され、流量パルスの
最大周波数も基準クロックに対応した低周波の、例えば
２０Ｈｚを最大と定められている。しかし、高分解能を
要する適用において高速の流量パルスを出力する場合、
流量計を構成する全体のソフトウェアの変更することな
しには対処することができなかった。
【０００６】本発明は、上述した実情に鑑みなされたも
ので、低周波励磁方式の電磁流量計のソフトウェアを変
えることなく、該ソフトウェアにより計測している流量
に比例した時間をハードウェアにてとらえ、一旦、ハー
ドウェアの構成を決めたら、その後は、周波数設定スイ
ッチを選択して、任意な高速の流量パルスを出力可能に
した電磁流量計変換器を提供することを目的とするもの
である。
ので、低周波励磁方式の電磁流量計のソフトウェアを変
えることなく、該ソフトウェアにより計測している流量
に比例した時間をハードウェアにてとらえ、一旦、ハー
ドウェアの構成を決めたら、その後は、周波数設定スイ
ッチを選択して、任意な高速の流量パルスを出力可能に
した電磁流量計変換器を提供することを目的とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、測定
流管を直交する直流磁界を周期的に反転させ、前記直流
磁界に直角な電極に生ずる障害電圧を打ち消し、前記周
期の中間期間に検出される流量信号を二重積分回路で充
電し、該充電電圧を前記直流磁界に応じた基準電源によ
り放電した放電時間が、計測する流量に比例するように
ＣＰＵ制御される回路構成を有し、流量に比例したパル
スを出力する電磁流量計変換器において、前記２重積分
回路の後に、前記二重積分回路の充電時間と充放電時間
とから前記放電時間を検出する放電時間検出手段と、前
記放電時間からの遅延時間を設定する遅延時間設定手段
と、前記放電時間において基準電源を介して充電し、前
記遅延時間後に放電する充放電手段と、前記充電した充
電電圧のピーク電圧値を保持するピーク値保持手段と、
前記ピーク電圧に比例した流量パルスを任意の周波数に
デジタル的に選択し出力するＡ／Ｄ変換手段を設けたも
のである。
流管を直交する直流磁界を周期的に反転させ、前記直流
磁界に直角な電極に生ずる障害電圧を打ち消し、前記周
期の中間期間に検出される流量信号を二重積分回路で充
電し、該充電電圧を前記直流磁界に応じた基準電源によ
り放電した放電時間が、計測する流量に比例するように
ＣＰＵ制御される回路構成を有し、流量に比例したパル
スを出力する電磁流量計変換器において、前記２重積分
回路の後に、前記二重積分回路の充電時間と充放電時間
とから前記放電時間を検出する放電時間検出手段と、前
記放電時間からの遅延時間を設定する遅延時間設定手段
と、前記放電時間において基準電源を介して充電し、前
記遅延時間後に放電する充放電手段と、前記充電した充
電電圧のピーク電圧値を保持するピーク値保持手段と、
前記ピーク電圧に比例した流量パルスを任意の周波数に
デジタル的に選択し出力するＡ／Ｄ変換手段を設けたも
のである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を説明
するための電磁流量計変換器のブロック回路図であり、
図中、１，３はフリップフロップ回路（以後、Ｆ・Ｆと
記す）、２はモノマルチ回路（以後、Ｍ・Ｍと記す）、
４は積分回路、５はサンプルホールド回路（以後、Ｓ／
Ｈ回路と記す）、６は増幅回路、７は周波数設定スイッ
チ、８は発振器（以後、ＯＳＣと記す）、９は分周器、
１０は電圧・周波数変換回路（以後、Ｖ／Ｆ変換回路と
記す）、１１〜１７は接点、１８は出力端子である。
するための電磁流量計変換器のブロック回路図であり、
図中、１，３はフリップフロップ回路（以後、Ｆ・Ｆと
記す）、２はモノマルチ回路（以後、Ｍ・Ｍと記す）、
４は積分回路、５はサンプルホールド回路（以後、Ｓ／
Ｈ回路と記す）、６は増幅回路、７は周波数設定スイッ
チ、８は発振器（以後、ＯＳＣと記す）、９は分周器、
１０は電圧・周波数変換回路（以後、Ｖ／Ｆ変換回路と
記す）、１１〜１７は接点、１８は出力端子である。
【０００９】図２は、図１に示した電磁流量計変換器の
動作を説明するためのタイムチャートであり、横軸に時
間、縦軸に図１の回路部を示す。
動作を説明するためのタイムチャートであり、横軸に時
間、縦軸に図１の回路部を示す。
【００１０】以下、図２のタイムチャートに従って図１
の回路動作を説明する。図１に示す入力信号Ｓ１は、低
周波の直流磁界を反転させる、例えば、２０ｍｓの基準
クロックに基づいてＯＮ・ＯＦＦされる波高値Ｖの短形
波信号で、４０ｍｓと２０ｍｓの間隔をもって“１”，
“０”を繰り返す連続波で“０”の期間が、障害電圧を
取り除いた流量信号電圧の充電期間である。図２におい
て、ｔ1〜ｔ2、ｔ6〜ｔ7が充電期間で、充電終了時の電
圧値と流量信号の大きさが比例する。
の回路動作を説明する。図１に示す入力信号Ｓ１は、低
周波の直流磁界を反転させる、例えば、２０ｍｓの基準
クロックに基づいてＯＮ・ＯＦＦされる波高値Ｖの短形
波信号で、４０ｍｓと２０ｍｓの間隔をもって“１”，
“０”を繰り返す連続波で“０”の期間が、障害電圧を
取り除いた流量信号電圧の充電期間である。図２におい
て、ｔ1〜ｔ2、ｔ6〜ｔ7が充電期間で、充電終了時の電
圧値と流量信号の大きさが比例する。
【００１１】入力信号Ｓ2は、入力信号Ｓ1と反転同期し
て立ち上がり、前記充電電圧を直流磁界の励磁電流に比
例して定められた基準電源で放電した零クロス時間に立
ち下がる。放電開始から零クロス時間までの期間は、充
電電圧の波高値に比例する時間幅でＦ・Ｆ１の−Ｑに示
すｔ2〜ｔ3のパルス幅が対応する（なお、電子化の都合
上記号の上に付すべき反転符号−は当該記号の前に付
す）。Ｆ・Ｆ１の−Ｑパルスは、図１のＦ・Ｆ１に入力
信号Ｓ1をＣＫ端子に、入力信号Ｓ2を−ＣＬＲ端子に入
力して得られる。
て立ち上がり、前記充電電圧を直流磁界の励磁電流に比
例して定められた基準電源で放電した零クロス時間に立
ち下がる。放電開始から零クロス時間までの期間は、充
電電圧の波高値に比例する時間幅でＦ・Ｆ１の−Ｑに示
すｔ2〜ｔ3のパルス幅が対応する（なお、電子化の都合
上記号の上に付すべき反転符号−は当該記号の前に付
す）。Ｆ・Ｆ１の−Ｑパルスは、図１のＦ・Ｆ１に入力
信号Ｓ1をＣＫ端子に、入力信号Ｓ2を−ＣＬＲ端子に入
力して得られる。
【００１２】Ｆ・Ｆ１の−Ｑパルスは、接点１１をＯＮ
し、同時にＦ・Ｆ３の−ＣＬＲ端子およびＭ・Ｍ２のＡ
端子に入力する。接点１１をＯＮすることにより基準電
源Ｅ0が積分回路４に入力し充電を開始する。積分回路
４は演算増幅器ＯＰ１と入力抵抗Ｒ4と帰還コンデンサ
Ｃ2とで構成され時定数Ｃ2・Ｒ4で接点１１のＯＮ期間
に亘り図２の〔Ｐ1〕で示すｔ2〜ｔ3間の傾斜をもって
充電される。
し、同時にＦ・Ｆ３の−ＣＬＲ端子およびＭ・Ｍ２のＡ
端子に入力する。接点１１をＯＮすることにより基準電
源Ｅ0が積分回路４に入力し充電を開始する。積分回路
４は演算増幅器ＯＰ１と入力抵抗Ｒ4と帰還コンデンサ
Ｃ2とで構成され時定数Ｃ2・Ｒ4で接点１１のＯＮ期間
に亘り図２の〔Ｐ1〕で示すｔ2〜ｔ3間の傾斜をもって
充電される。
【００１３】前記零クロス時間を定めるＦ・Ｆ１の−Ｑ
パルスの立ち下がり信号により積分回路４の充電を停止
し、同時に停止時における充電電圧をＳ／Ｈ回路５で保
持してこれを記憶後、Ｍ・Ｍ２およびＦ・Ｆ３は充電電
圧を放電し、積分回路４を初期状態に戻すための遅延回
路を構成する。すなわち、Ｆ・Ｆ１の−Ｑパルスを入力
したＭ・Ｍ２は、時定数Ｃ1Ｒ3で定まるパルス幅のＱパ
ルスおよび−Ｑパルスを出力する。Ｍ・Ｍ２のＱパルス
は、演算増幅器ＯＰ１の出力Ｐ1を積分抵抗Ｒ6を介して
充電したコンデンサＣ3の電圧として記憶し、高入力抵
抗のＳ／Ｈ回路５で保持する。Ｍ・Ｍ２の−Ｑパルス
は、Ｆ・Ｆ３のＣＫ端子に入力し、Ｆ・Ｆ３の−Ｑ端子
からＭ・Ｍ２の−Ｑパルスの立ち上がりに同期して接点
１２をＯＮし、積分回路４の帰還コンデンサＣ2の電荷
を放電する。
パルスの立ち下がり信号により積分回路４の充電を停止
し、同時に停止時における充電電圧をＳ／Ｈ回路５で保
持してこれを記憶後、Ｍ・Ｍ２およびＦ・Ｆ３は充電電
圧を放電し、積分回路４を初期状態に戻すための遅延回
路を構成する。すなわち、Ｆ・Ｆ１の−Ｑパルスを入力
したＭ・Ｍ２は、時定数Ｃ1Ｒ3で定まるパルス幅のＱパ
ルスおよび−Ｑパルスを出力する。Ｍ・Ｍ２のＱパルス
は、演算増幅器ＯＰ１の出力Ｐ1を積分抵抗Ｒ6を介して
充電したコンデンサＣ3の電圧として記憶し、高入力抵
抗のＳ／Ｈ回路５で保持する。Ｍ・Ｍ２の−Ｑパルス
は、Ｆ・Ｆ３のＣＫ端子に入力し、Ｆ・Ｆ３の−Ｑ端子
からＭ・Ｍ２の−Ｑパルスの立ち上がりに同期して接点
１２をＯＮし、積分回路４の帰還コンデンサＣ2の電荷
を放電する。
【００１４】一方、Ｓ／Ｈ回路５に保持記憶された流量
信号に比例した電圧は、増幅回路６に入力し、可変抵抗
ＶＲにより所定の電圧Ｐ2に整えられる。電圧Ｐ2はＶ／
Ｆ変換回路１０に入力して流量パルスに変換され出力端
子１８から出力される。Ｖ／Ｆ変換回路１０のパルス周
波数は、周波数設定スイッチ７の接点１３〜１７を選択
して得られるＯＳＣ８の周波数を分周器９により、例え
ば１／２に分周して得られる。
信号に比例した電圧は、増幅回路６に入力し、可変抵抗
ＶＲにより所定の電圧Ｐ2に整えられる。電圧Ｐ2はＶ／
Ｆ変換回路１０に入力して流量パルスに変換され出力端
子１８から出力される。Ｖ／Ｆ変換回路１０のパルス周
波数は、周波数設定スイッチ７の接点１３〜１７を選択
して得られるＯＳＣ８の周波数を分周器９により、例え
ば１／２に分周して得られる。
【００１５】
【発明の効果】請求項１に記載の電磁流量計変換器によ
ると、電磁流量計をＣＰＵ制御する全体のソフトウェア
を変更することなしに、該ソフトウェアに組み込まれた
流量信号をアナログ値として求めることができる２つの
入力信号のみを利用して、周波数設定スイッチの選択に
より任意の周波数に設定可能で高速の流量パルスを簡易
に得られることができる。
ると、電磁流量計をＣＰＵ制御する全体のソフトウェア
を変更することなしに、該ソフトウェアに組み込まれた
流量信号をアナログ値として求めることができる２つの
入力信号のみを利用して、周波数設定スイッチの選択に
より任意の周波数に設定可能で高速の流量パルスを簡易
に得られることができる。
【図１】 本発明の実施形態を説明するための電磁流量
計変換器のブロック回路図である。
計変換器のブロック回路図である。
【図２】 図１に示した電磁流量計変換器の動作を説明
するためのタイムチャートである。
するためのタイムチャートである。
１，３…フリップフロップ（Ｆ・Ｆ）、２…モノマルチ
回路（Ｍ・Ｍ）、４…積分回路、５…サンプルホールド
回路（Ｓ／Ｈ回路）、６…増幅回路、７…周波数設定ス
イッチ、８…発振器（ＯＳＣ）、９…分周器、１０…電
圧・周波数変換回路（Ｖ／Ｆ変換回路）、１１〜１７…
接点、１８…出力端子。
回路（Ｍ・Ｍ）、４…積分回路、５…サンプルホールド
回路（Ｓ／Ｈ回路）、６…増幅回路、７…周波数設定ス
イッチ、８…発振器（ＯＳＣ）、９…分周器、１０…電
圧・周波数変換回路（Ｖ／Ｆ変換回路）、１１〜１７…
接点、１８…出力端子。
Claims (1)
- 【請求項１】 測定流管を直交する直流磁界を周期的に
反転させ、前記直流磁界に直角な電極に生ずる障害電圧
を打ち消し、前記周期の中間期間に検出される流量信号
を二重積分回路で充電し、該充電電圧を前記直流磁界に
応じた基準電源により放電した放電時間が、計測する流
量に比例するようにＣＰＵ制御される回路構成を有し、
流量に比例したパルスを出力する電磁流量計変換器にお
いて、前記２重積分回路の後に、前記二重積分回路の充
電時間と充放電時間とから前記放電時間を検出する放電
時間検出手段と、前記放電時間からの遅延時間を設定す
る遅延時間設定手段と、前記放電時間において基準電源
を介して充電し、前記遅延時間後に放電する充放電手段
と、前記充電した充電電圧のピーク電圧値を保持するピ
ーク値保持手段と、前記ピーク電圧に比例した流量パル
スを任意の周波数にデジタル的に選択し出力するＡ／Ｄ
変換手段とを設けたことを特徴とする電磁流量計変換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2916497A JPH10227673A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 電磁流量計変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2916497A JPH10227673A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 電磁流量計変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227673A true JPH10227673A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12268619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2916497A Pending JPH10227673A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 電磁流量計変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10227673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008028327A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | System General Corporation | Method and apparatus for detecting demagnetizing time of magnetic device |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP2916497A patent/JPH10227673A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008028327A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | System General Corporation | Method and apparatus for detecting demagnetizing time of magnetic device |
| JP4795441B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-10-19 | システム ジェネラル コーポレーション | 磁気装置の消磁時間を検出する方法と設備 |
| DE112006003689B4 (de) * | 2006-08-30 | 2012-05-16 | System General Corp. | Verfahren und Apparat zum Erfassen der Entmagnetisierungszeit einer magnetischen Vorrichtung |
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