JPS58216916A - 直流励磁式電磁流量計 - Google Patents
直流励磁式電磁流量計Info
- Publication number
- JPS58216916A JPS58216916A JP9933482A JP9933482A JPS58216916A JP S58216916 A JPS58216916 A JP S58216916A JP 9933482 A JP9933482 A JP 9933482A JP 9933482 A JP9933482 A JP 9933482A JP S58216916 A JPS58216916 A JP S58216916A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- pipe
- measurement
- electrode
- electromagnetic flowmeter
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流電磁石又は永久磁石等の一定磁界を発生す
る磁界発生装置を用いる直流励磁式電磁流量計に関する
ものである。
る磁界発生装置を用いる直流励磁式電磁流量計に関する
ものである。
電磁流量計は、よく知られているようにファラデーの右
手の法則に基いて磁場中を流れる導電性流体の流速に比
例１−だ誘導電圧が流体中に発生することを利用り、た
もので管路内に流れの障害となるような機構を必要と１
２ない特徴を利用１−て広く使用されている。
手の法則に基いて磁場中を流れる導電性流体の流速に比
例１−だ誘導電圧が流体中に発生することを利用り、た
もので管路内に流れの障害となるような機構を必要と１
２ない特徴を利用１−て広く使用されている。
電磁流量計は、磁界の発生方法により交番磁界の交流励
磁式と一定磁界の直流励磁式とに大別される。
磁式と一定磁界の直流励磁式とに大別される。
交流励磁式は前記誘導電圧を検出する測定電極に発生す
る分極電圧の影響がなく、又、長期間に渡って安定した
磁界が得られろ反面、電源装置ＪＰ信号の複雑な処理装
置を必要とし、このため流量計装置が高価かつ大型とな
り、消費電力も大きい等の欠点がある。
る分極電圧の影響がなく、又、長期間に渡って安定した
磁界が得られろ反面、電源装置ＪＰ信号の複雑な処理装
置を必要とし、このため流量計装置が高価かつ大型とな
り、消費電力も大きい等の欠点がある。
一方、直流励磁式は、永久磁石を励磁源として用いるこ
とが多いが、永久磁石式の場合、励磁用の電源装置が不
要であることは勿論、測定電極間に発生する電圧信号を
そのまま表示計器の駆動に必要な電圧信号レベルまで増
巾するだけで表示ができ、このため複雑な信号処理回路
を必要と１．ないこと、更には一定磁界であるため連続
ｊ、た流量信号が得られ、流量の検出速度が早いこと等
の長所がある。
とが多いが、永久磁石式の場合、励磁用の電源装置が不
要であることは勿論、測定電極間に発生する電圧信号を
そのまま表示計器の駆動に必要な電圧信号レベルまで増
巾するだけで表示ができ、このため複雑な信号処理回路
を必要と１．ないこと、更には一定磁界であるため連続
ｊ、た流量信号が得られ、流量の検出速度が早いこと等
の長所がある。
しかＬ、直流励磁式は、測定電停に分極電圧が電極に発
生１１、本来、検出目的とする流体の流速に比例１．た
電圧信号に影響を与え、１．かも分極電圧は一定でなく
、流体ＪＰ電、極の諸条件によって変化するため、正確
で安定した流量検出が困難であるという大きな欠点があ
り、交流励磁式にくらべ、前記のような秀れた長所があ
るにもかかわらず、余り用いられていない。
生１１、本来、検出目的とする流体の流速に比例１．た
電圧信号に影響を与え、１．かも分極電圧は一定でなく
、流体ＪＰ電、極の諸条件によって変化するため、正確
で安定した流量検出が困難であるという大きな欠点があ
り、交流励磁式にくらべ、前記のような秀れた長所があ
るにもかかわらず、余り用いられていない。
本発明の目的は、流体流量の検出の障害となる分極電圧
の影響を排除することにより正確で安定ｊ−だ流量測定
を行い得る直流励磁式電磁流量計を提供するものである
。
の影響を排除することにより正確で安定ｊ−だ流量測定
を行い得る直流励磁式電磁流量計を提供するものである
。
即ち、本発明は、流体管路に直交するように一定磁界を
印加［７、流体管路の被測定流体に発生する誘導電圧を
流体管路の管路壁に配置ｊ−だ一対の測定電極で検出１
−１該誘導電圧から被測定流体の流量を測定するように
なした前述の直流励磁式電磁流量計において、測定電極
の他に、一対の比較電極を前記誘導電圧を検出１−ない
ように流体管路の管路壁に配設置−１比較電極に測定電
極に於いて発生する前述の分極電圧に等価な比較分極電
圧を発生するようになすと共に、この比較分極電圧すな
わち比較電極の出力電圧により測定１！極の分極電圧を
補正するようになし、分極電圧の測定への影響を除去１
５、前記目的を達成１．たものである。
印加［７、流体管路の被測定流体に発生する誘導電圧を
流体管路の管路壁に配置ｊ−だ一対の測定電極で検出１
−１該誘導電圧から被測定流体の流量を測定するように
なした前述の直流励磁式電磁流量計において、測定電極
の他に、一対の比較電極を前記誘導電圧を検出１−ない
ように流体管路の管路壁に配設置−１比較電極に測定電
極に於いて発生する前述の分極電圧に等価な比較分極電
圧を発生するようになすと共に、この比較分極電圧すな
わち比較電極の出力電圧により測定１！極の分極電圧を
補正するようになし、分極電圧の測定への影響を除去１
５、前記目的を達成１．たものである。
以下、図面を１照１．て本発明に係る直流励磁式電磁流
量計の一実施例を説明する。
量計の一実施例を説明する。
第１図は本発明に係る直流励磁式電磁流量計の検出部の
一例を示す側断面図、第２図は第１図に於けるＡ−Ａ線
切断矢視図、第３図は第１図に於けるＢ −Ｂ 線切断
矢視図であり、同時に参照しながら説明する。
一例を示す側断面図、第２図は第１図に於けるＡ−Ａ線
切断矢視図、第３図は第１図に於けるＢ −Ｂ 線切断
矢視図であり、同時に参照しながら説明する。
管路１を磁力線が直交するように永久磁石２ａｌ ２ｂ
を配置＋−１管路１の軸方向と前記磁力線の方向とに垂
直な方向の管路１の管路壁に一対の測定電極３ａ、３ｂ
を対向１−て配置する。
を配置＋−１管路１の軸方向と前記磁力線の方向とに垂
直な方向の管路１の管路壁に一対の測定電極３ａ、３ｂ
を対向１−て配置する。
一方、管路ｌの管路壁には更に、−吋の比較電極４ ａ
＋ ４ ｂを設ける３、第１図では、比較電極４ａ
、４ｂは測定電極３ａ、３ｂの上流側に設けているが、
その下流側に設けてもよい。なお、比較電極４ ａ ＋
４ ｂは、被測定流体に発生する誘導電圧を検出し
ないように管路ｌに於いて永久磁石２ａ、２ｂの磁極間
に形成される一定磁界の外部に位置するように設けであ
る。比較電極４ａ、４ｂと測定電極３ ａ ＋ ３１
）のそれぞれの分極特性を極力同じにするため、電極の
材質、形状１寸法は同一にしである。更に、比 ５− 較電極４ａ、４ｂは前記磁界外にあって、かつ測定電極
３ａ、３ｂの近（に設げ、第１図に示すように管路１の
軸方向に対ｊ２て上側の測定電極３ａと比較電極４ａを
結ぶ線及び下側の電極３ｂと電極４ｂを結ぶ線がそれぞ
れ平行になるように設けるのがよい。
＋ ４ ｂを設ける３、第１図では、比較電極４ａ
、４ｂは測定電極３ａ、３ｂの上流側に設けているが、
その下流側に設けてもよい。なお、比較電極４ ａ ＋
４ ｂは、被測定流体に発生する誘導電圧を検出し
ないように管路ｌに於いて永久磁石２ａ、２ｂの磁極間
に形成される一定磁界の外部に位置するように設けであ
る。比較電極４ａ、４ｂと測定電極３ ａ ＋ ３１
）のそれぞれの分極特性を極力同じにするため、電極の
材質、形状１寸法は同一にしである。更に、比 ５− 較電極４ａ、４ｂは前記磁界外にあって、かつ測定電極
３ａ、３ｂの近（に設げ、第１図に示すように管路１の
軸方向に対ｊ２て上側の測定電極３ａと比較電極４ａを
結ぶ線及び下側の電極３ｂと電極４ｂを結ぶ線がそれぞ
れ平行になるように設けるのがよい。
第４図は、上記構成の作用を説明するための信号波形図
である。
である。
同図（ａ）は、管路１を流れる流体の流量Ｑを人為的に
変化させた場合の状況を示す。即ち、時刻Ｔ、に於いて
流量ＱをＱ、からＱ２に、時刻Ｔ、に於いて再び流ｆｔ
ＱをＱ、からＱ、へ人為的に変化させたことを示す。
変化させた場合の状況を示す。即ち、時刻Ｔ、に於いて
流量ＱをＱ、からＱ２に、時刻Ｔ、に於いて再び流ｆｔ
ＱをＱ、からＱ、へ人為的に変化させたことを示す。
同図０））は測定電極３ａ、３ｂ間に発生する測定電圧
信号Ｍの状況を示す。理想的な電磁流量計に於いては、
時刻Ｔ１に於ける測定電圧信号ＭをＭ８ とすれば時
刻Ｔ、に於いて流量Ｑを電からＱ、に変化させた後、測
定電圧信号ＭはＭｓ になる筈である。
信号Ｍの状況を示す。理想的な電磁流量計に於いては、
時刻Ｔ１に於ける測定電圧信号ＭをＭ８ とすれば時
刻Ｔ、に於いて流量Ｑを電からＱ、に変化させた後、測
定電圧信号ＭはＭｓ になる筈である。
しかｊｌ、実際には分極電圧の変化によって上 ６−
記のように理想的な状況にはならず、図に示すようにな
る。例えば、分極電圧の変化が一定の自の変化率で現わ
れる場合、測定電極３ａ、３ｂ間の測定電圧信号Ｍは、
時刻Ｔ、に於いて流量ＱをＱ、からＱ、に変化させた後
Ｍ８ とはならず、ＤＭ だけ負の方向にシフトす
る。
る。例えば、分極電圧の変化が一定の自の変化率で現わ
れる場合、測定電極３ａ、３ｂ間の測定電圧信号Ｍは、
時刻Ｔ、に於いて流量ＱをＱ、からＱ、に変化させた後
Ｍ８ とはならず、ＤＭ だけ負の方向にシフトす
る。
即ち、時刻Ｔ、から時刻Ｔ！までの間に測定電極３ａ、
Ｂｂ間の測定電圧信号Ｍは分極電圧によりＤＭ だけ
ドリフトする。
Ｂｂ間の測定電圧信号Ｍは分極電圧によりＤＭ だけ
ドリフトする。
同図（ｃ）は比較電極４ａ、４ｂ間に発生する比較電圧
信号Ｒの状況を示す。
信号Ｒの状況を示す。
実測結果によれば、測定電極３ａ、３ｂ間の測定電圧信
号Ｍが同図（ｂｌに示すように変化する場合、比較電極
４ａ、４ｂ間の比較電圧信号Ｒは図に示すように、時刻
Ｔ１に於ける比較電圧信号ＲをＲｓ とすれば、時刻
Ｔ、に於ける比較電圧信号ＲはＲｓ Ｋ対処２てＤＲ
だけ負の方向にシフトし、ＤＲの値は、前記のＤＭ
Ｏ値に極めてよく一致することが確かめられた。
号Ｍが同図（ｂｌに示すように変化する場合、比較電極
４ａ、４ｂ間の比較電圧信号Ｒは図に示すように、時刻
Ｔ１に於ける比較電圧信号ＲをＲｓ とすれば、時刻
Ｔ、に於ける比較電圧信号ＲはＲｓ Ｋ対処２てＤＲ
だけ負の方向にシフトし、ＤＲの値は、前記のＤＭ
Ｏ値に極めてよく一致することが確かめられた。
なお、第４図（ｄ）は測定電極３ａ、３ｂ間に発生する
信号電圧と比較電極４ ａ ｒ ４ ｂ間に発生する
信号電圧の差からなる流量信号Ｆを示［、たものであり
、同図から分極作用の影響が除去されていることがわか
る。
信号電圧と比較電極４ ａ ｒ ４ ｂ間に発生する
信号電圧の差からなる流量信号Ｆを示［、たものであり
、同図から分極作用の影響が除去されていることがわか
る。
以上の説明から、測定電極３ａ、３ｂと比較電極４ａ、
４ｂの出力電圧の差を取り出すことにより、分極電圧の
影響のない正確な安定した流体流量に比例する流量信号
Ｆが得られることは明らかである。
４ｂの出力電圧の差を取り出すことにより、分極電圧の
影響のない正確な安定した流体流量に比例する流量信号
Ｆが得られることは明らかである。
なお、第４図では分極電圧が一定の負の変化率で変化す
る場合を一例と１．て説明１．たが、分極電圧は不規則
な変化をするのが普通である。
る場合を一例と１．て説明１．たが、分極電圧は不規則
な変化をするのが普通である。
しかし、測定電極３ ａ ＋ ３ ｂに発生する測定
電圧信号を比較電極４３．４ｂから得られる比較電圧信
号によって常に補正を行い、分極電圧の影響を除去する
ことによって不規則な分極電圧の変化にも対処が可能で
ある。
電圧信号を比較電極４３．４ｂから得られる比較電圧信
号によって常に補正を行い、分極電圧の影響を除去する
ことによって不規則な分極電圧の変化にも対処が可能で
ある。
第５図は上記補正を可能と１−た実施例に関する測定回
路のブロック結線図である。
路のブロック結線図である。
測定電極３ ｍ ＋ ３ ｂ間に発生する測定電圧信
号Ｍは増巾器５ａに、比較電極４ａ、４ｂ間に発生する
比較電圧信号Ｒは増巾器５ｂにそれぞれ送られる。
号Ｍは増巾器５ａに、比較電極４ａ、４ｂ間に発生する
比較電圧信号Ｒは増巾器５ｂにそれぞれ送られる。
増巾器５ａ及び５ｂは増巾率、入力インピーダンス等の
電気的特性が同一になるようにつくられている。
電気的特性が同一になるようにつくられている。
増巾器５ａ及び５ｂでそれぞれ増巾された電圧信号Ｍ’
、Ｒ’は減算器６に送られる。
、Ｒ’は減算器６に送られる。
減算器６では、２つの電圧イ＝号Ｍ’、 Ｒ’の減算
を行いその結果の信号、即ち流木の流速に比例１−た流
量信号Ｆを変換器７に送る。
を行いその結果の信号、即ち流木の流速に比例１−た流
量信号Ｆを変換器７に送る。
変換器７に於いて、流量表示に必要な信号変換を行い、
表示器８に於いて、流量Ｑを表示する。
表示器８に於いて、流量Ｑを表示する。
以上、本発明を実施例に基いて説明したが、本発明はか
かる実施例に限定されるものではない。
かる実施例に限定されるものではない。
比較電極を磁界外に設けて誘導電圧を検出しないように
したものを示ｔ、たが、設置位置は限定されるが磁界内
でも誘導電圧を検出１−ない位 ９ − 置であれば良い。
したものを示ｔ、たが、設置位置は限定されるが磁界内
でも誘導電圧を検出１−ない位 ９ − 置であれば良い。
又、比較電極として測定電極と分極特性が同一となり分
極補正の回路が簡単となるように測定電極と同一の材質
、形状２寸法の電極を用いたもの示したが、分極特性が
全く同一でなくとも両者の分極特性に一定の対応関係が
あれば補正は可能であり、電極は適宜変更可能である。
極補正の回路が簡単となるように測定電極と同一の材質
、形状２寸法の電極を用いたもの示したが、分極特性が
全く同一でなくとも両者の分極特性に一定の対応関係が
あれば補正は可能であり、電極は適宜変更可能である。
但し、実験的に対応関係を把握する必要がある。
同様に測定電極と比較電極の位置関係も実施例に限られ
ないことは明らかである。
ないことは明らかである。
また、前述ら１．たところより、比較電極の出力電圧に
よる測定電極の分極電圧の補正手段についても、実施例
の如く両者の差を求める回路によるものの他、両者の分
極特性の対応関係に適応し、た回路構成とすることは云
うまでもない。
よる測定電極の分極電圧の補正手段についても、実施例
の如く両者の差を求める回路によるものの他、両者の分
極特性の対応関係に適応し、た回路構成とすることは云
うまでもない。
以上のように、本発明は測定電極に発生する測定電圧信
号を、流体に発生する誘導電圧を検出しないように管路
壁に設けた比較電極に発生する比較電圧信号によって補
正するという簡単な構成によって、流体流量の検出の障
害となる１０− 分極電圧の影響を排除し、正確で安定【、た流量測定を
行い得る直流励磁式電磁流量計を実現したもので、各方
面での流量測定に利用可能な非常に有用なものである。
号を、流体に発生する誘導電圧を検出しないように管路
壁に設けた比較電極に発生する比較電圧信号によって補
正するという簡単な構成によって、流体流量の検出の障
害となる１０− 分極電圧の影響を排除し、正確で安定【、た流量測定を
行い得る直流励磁式電磁流量計を実現したもので、各方
面での流量測定に利用可能な非常に有用なものである。
第１図は本発明に係る直流励磁式電磁流量計の検出部の
一例を示す横断面図。 第２図は第１図に於けるＡ −Ａ線切断矢視図。 第３図は第１図に於げるＢ−Ｂ線切断矢視図。 第４図は動作説明のための各部の信号波形図。 第５図は実施例の測定回路のブロック結締図である。 ｌ・・・管路、２ａ、２ｂ・・・永久磁石、３８゜３ｂ
・・・測定電極＋４ａ−，４ｂ・・・比較電極、５ａ。 ５ｂ・・・増巾器、６・・・減算器、７・・・変換器、
８・・・表示器 １１ −
一例を示す横断面図。 第２図は第１図に於けるＡ −Ａ線切断矢視図。 第３図は第１図に於げるＢ−Ｂ線切断矢視図。 第４図は動作説明のための各部の信号波形図。 第５図は実施例の測定回路のブロック結締図である。 ｌ・・・管路、２ａ、２ｂ・・・永久磁石、３８゜３ｂ
・・・測定電極＋４ａ−，４ｂ・・・比較電極、５ａ。 ５ｂ・・・増巾器、６・・・減算器、７・・・変換器、
８・・・表示器 １１ −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 流木管路に直交するように一定磁界を印加し、流木
管路の被測定流体に発生する誘導電圧を流体管路の管路
壁に配置Ｉ−た一対の測定電極で検出ｊ−１該誘導電圧
から被測定流木の流量を測定するようにな１−た直流励
磁式電磁流量計において、一対の比較電極を前記誘導電
圧を検出１．ないように流体管路の管路壁に配設すると
共に、該比較電極間の出力電圧により前記測定電極に発
生する分極電圧を補正するようになしたことを特徴とす
る直流励磁式電磁流量計。 ２ 前記比較電極を前記一定磁界外に設けた特許請求の
範囲第１項記載の直流励磁式電磁流量計。 ３ 前記比較電極を前記測定電極と同一の材質。 形状２寸法の電極となすと共にその電極間隔を前記測定
電極と同じ間隔とな１．た特許請求の範囲第１項若しく
は第２項記載の直流励磁式電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9933482A JPS58216916A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 直流励磁式電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9933482A JPS58216916A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 直流励磁式電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216916A true JPS58216916A (ja) | 1983-12-16 |
Family
ID=14244723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9933482A Pending JPS58216916A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 直流励磁式電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216916A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102426286A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-04-25 | 中环天仪股份有限公司 | 一种应用于电磁流量计极化电压检测的电路 |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP9933482A patent/JPS58216916A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102426286A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-04-25 | 中环天仪股份有限公司 | 一种应用于电磁流量计极化电压检测的电路 |
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