JPS60174915A - 低周波励磁電磁流量計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は零点の安定性向上を目的として低周波励磁を行
いファラデーの電磁誘導則を利用して流体の流量を測定
する低周波励磁電磁流量計、特に交流電源によって誘起
される雑音にもとづく測定誤差が生じることのない構成
に関する。

〔従来技術とその問題点〕　″ 導電性を有する測定流体の流速方向に垂直に磁界を加え
、電磁誘導則に従って発生する起′鑞力を検出して測定
流体の流量を測定するｔａ流量計においては、近年、零
点の安定性向上を主目的として、商用電源周期に同期し
さらにこの周期の整数倍の周期を有する台形または方形
状に時間的に変化する磁界を用い、かつ発生した起電力
が定常状態になった時点でこの起′亀力を商用電源周期
の整数倍の期間だけサンプリングする、いわめる低周波
励磁電磁流量計が普及している。

第１図はこのような低周波励磁電磁流量計の構成図、第
２図は第１図の流量計における要部の信号または電圧の
波形図で、８２図におけるＴは時間経過である。第１図
および第２図において、１は内面に対向電極５，５が設
けられ、かつ測定流体２が平均流速■で流れる内径寸法
りの測定管、４は測定流体２にその流動方向に垂直に磁
束密度Ｂの磁界３を加える励磁コイル、■は磁界３をつ
くるために励磁コイル４に流れる励磁電流、６は励磁′
電流■を出力する励磁回路、Ｅｘはその出力電圧である
。測定管１においては対向電極５，５が管軸に対して垂
直方向に配置されているので、電極５，５間にＥ＝ＫＢ
ＤＶなる起電力が発生する。

Ｋは比例定数である。Ｙはこの電磁流量計を駆動する電
源としての商用電源、７は商用電源Ｙを所望の条件をも
った直流電源に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ、８は商
用電源Ｙによってこの電源に同期した信号Ｐ、　、　Ｐ
、　、　Ｐ、を出力する同期信号発生回路、βは商用電
源Ｙの周期、Ｔｓはサンプリング期間、ＮおよびＮ５は
整数でＴ５＝β・Ｎ　ｓ　、　Ｎ　ｓ＜（Ｎ／２　）で
ある。この場合励磁回路６はＡＣ／ＤＣコンバータ７に
よってつくられた直流電圧を同期信号Ｐ、によって周期
βＮの矩形波励磁電圧Ｅｘに変換しており、この電圧Ｅ
ｘは、励磁コイル４に対して、磁界３の方向が周期的に
反転する対称励磁を行うように形成されている。・９は
’ｆＷｕ＆５．５間に発生した前述の起電力Ｅを増幅し
て信号Ｓとして出力する前置増幅器、１０は信号Ｓに含
まれる雑音を除くために、この信号Ｓの正側および負側
のほぼ定常状態になった各部分（第２図に斜線を施して
示した部分）をそれぞれ１間期信号Ｐ２およびＰ３によ
ってサンプリングしそれぞれ１言号Ｓ１およびＳ、とし
て出力する同期整流回路、１１は信号８．およびＳ。

を差動増幅し起電力Ｅに応じた信号比を出力する差動増
幅回路、１２は励磁電圧ＢＸまたは励磁電流Ｉを検出す
るか、あるいは励磁コイル４によってつくられた磁界を
直接検出するかする、図示されていない手段によって得
られた磁束密度Ｂに相当する信号を用いて信号比に対し
てＲ／Ｂの演算を′行い、測定流体２の流量Ｑに相当す
る信号Ｚを出力する出力回路である。Ｑ＝（π／４）・
Ｄ”Ｖであるからこの式と前述のＥ＝ＫＢＤＶとからＱ
＝（ψ）・（Ｄ／ｋ）・（Ｅ／Ｂ　）が得られ、したが
ってＲ／Ｂの演算を行う出力回路１２の出力信号２は流
量Ｑに相当した信号となる。１３は励磁回路６とＡ　Ｃ
／Ｄ　Ｃコンバータ７とからなる励磁電源、１４は同期
信号発生回路８と前置増幅器９と同期整流回路１ｏと差
動増幅回路１１と出力回路１２とからなる信号処理部、
１５は測定管１と励磁コイル４と励磁電源１３と信号処
理部１４とからなる低周波励磁電磁流量計である。

電磁流量計１５は上述のように構成されているので磁界
３の周波数は商用・電源Ｙの周波数より低くなっており
、この−ため信号Ｓに混入する励磁電源１３からの誘導
雑音が、励磁コイル４を商用電源Ｙの周波数に等しい周
波数の交流電源で励磁する場合よりも軽減される。また
この流量計では磁界３がほぼ定状値に達した状態で、か
っこの磁界が逆方向に変化する直前のβ・Ｎｓの期間だ
け信号Ｓがサンプリングされるので、信号ＳｌおよびＳ
、には磁界３の状態の急変にもとづく微分雑音の影響は
殆ど現れることがなく、その上、仮に商用電源Ｙから雑
音が誘導されてこれが信号Ｓに混入したとしても、この
混入状況は第３図の模式図に示したようになるので、こ
の雑音の影響も信号ｓ１およびＳ、に現れることは殆ど
ない。したがってこのような電磁流量計１５においては
、励磁電源１３や商用電源Ｙからの誘導雑音の影響ｉ受
けることが殆どないので、この雑音にもとづく出力信号
２の零点変動が、励磁コイル４を商用゛電源Ｙの周波数
に等しい周波数の正弦波電圧で励磁する電磁流量計に比
べて、極めて少なくなる利点はある。一方、この流量計
１５では同期信号Ｐ、　、　Ｐ、　、　Ｐ、が電源Ｙに
同期した信号である。ため、信号Ｓに電源Ｙの周波数と
は異なる周波数の商用”電源からの誘導雑音が重畳した
場合この雑音の影響を除去することができず、したがっ
てこのような場合出力信号２に零点変動が生じるという
問題があり、このような問題はたとえば、停電対策とし
て電源Ｙを固定周波数のインバータから供給する場合、
信号Ｓにインバータの出力周波数とは異なる周波数の商
用電源から雑音が誘起されると発生する。

上述の従来例は駆動電源を商用電源Ｙとしたものである
が、低周波励磁電磁流量計には停電対策等を目的として
直流電源を駆動′電源としたものも多く使用されて、お
り、このような流量計においても上記したような交流電
源からの誘導雑音によって零点が不安定になることは流
量計１５の場合同様である。このためこのような直流電
源駆動の１磁流貴計においては前述の同期信号Ｐ１〜Ｐ
、を得るために、従来、 （１）流量計駆動用の直流電源とは別に、誘導が予想さ
れる雑音の周波数に同期した周波数を有する交流電源を
用意してこの′電源から信号Ｐ１〜Ｐ３を形成する方法
、 （２）流量計駆動用の直流電源に含まれている商用電源
に起因するリップル成分から信号Ｐ、〜Ｐ、を形成する
方法、 （３）　流量計における前置増幅器の出力信号Ｓ中吉ま
れている雑音成分から信号Ｐ、〜Ｐ、を形成する方法、 などが講じられているが、（１）の方法には直流給゛鴫
の本旨に反するという問題があり、（２）の方法には直
流電源としてスイッチングレギュレータを採用した場合
、この電源にはリップル成分が殆どないのでこの成分を
抽出することができないという問題があり、（３）の方
法には雑音成分の抽出のために流量計の信号処理部が複
雑になるという問題があり、結局、従来の低周波励磁′
電磁流量計には、駆動゛電源が交流電源である場合と直
流電源である場合とを問わず、商用電源等からの誘導雑
音を確実に除去することができないので、この雑音にも
とづく零点の変動、すなわち測定誤差が避けられないと
いう問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述したような従来の低周波励磁電磁流量計に
おける問題を解決して、商用電源等の交流源によって誘
起される正弦波状雑音にもとづく測定誤差が生じること
のない低周波励磁電磁流量計を提供することを目的とす
るものである。

〔発明の要点〕

本発明は上述の目的を達成するために、励磁コイルを商
用電源周波数よりも低い周波数で、かつ台形状または矩
形状の時間波形の電圧で励磁する低周波励磁電磁流量計
において、測定管に設けられた対向電極から出力される
起電力を処理して流量信号を出力する信号処理部を、こ
の起電力を増幅する前置増幅器と、前置増幅器の出力す
るアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ・
ディジタル変換器と、このアナログ・ディジタル変換器
の出力ディジタル信号について演算を行ってこの信号に
含まれている正弦波状雑音が除去されたディジタル信号
を出力する適応形移動平均フィルタと、この適応形移動
平均フィルタの出力信号を流体の流量に相当する信号に
変換して出力する演算器と、アナログ・ディジタル変換
器の入力側または出力側に配置した第２フイルタとで構
成するようにしたもので、このように信号処理部を構成
することによって、低周波励磁電磁流量計を駆動する電
源が交流電源である場合と直流電源である場合とを問わ
ず、測定管の対向電極から出力される起電力中に誘起さ
れる正弦波状雑音を常に適応形移動平均フィルタで除去
し、また前記起電力中に誘起された、たとえば励磁コイ
ルに印加する励磁電圧の急激な変化に伴なうスパイク状
雑音を、常に第２フイルタで除去して適応形移動平均フ
ィルタによる雑音除去効果が低下しないようにして、前
述した正弦波状誘導雑音にもとづく零点変動、換言すれ
ば測定誤差が生じないようにしたものである。

発 〔琲明の実施例〕 次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。−第４
図は本発明による低周波励磁電磁流量計の第１実施例の
構成図、第５図は第４図にお伏る要部の信号状態説明図
である。両図においてＧは゛電磁流量計駆動用の直流・
電源、１６は直流電源Ｇと絶縁してかつこの電源電圧を
所定の大きさの直流電圧に変換して励磁回路６に供給す
るＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバーク、１７は同期信号Ｐ、によ
って励磁回路６が駆動されて、商用電源周波数よりも低
い周波数で矩形状に時間的に変動する波形の励磁電圧Ｅ
Ｘを励磁コイル４に印加する、励磁回路６とＤＣ／ＤＣ
コンバータ１６とからなる励磁電源である。同期信号Ｐ
、はこの場合マイクロコンピュータ（以後マイコンとい
うこともある）２１から供給されるが、この信号Ｐ、は
、本発明においては、第１図に示した従、来の流量計の
場合のような誘導雑音源となる交流源に同期した信号と
する必要はない。また本実施例では第５図に励磁コイル
４に流れる電流工の波形を示したように、この励磁コイ
ルを励磁電源１７によって対称励磁するようにしている
が、本発明においてはこの励磁は磁界３の方向が反転し
ない偏励磁であっても差し支えない。さらにまた本実施
例では励磁電圧Ｅｘの時間波形を矩形状としたが、この
励磁電圧は本発明では台形状の時間波形を有するように
してもよいものである。

第４図の電磁流量計ではその駆動電源を直流電源Ｇとし
たが、このような電磁流量計においても、前述したよう
に、測定流体２中をその流体の流動方向に流れる接地電
流や近設強電線等からの誘導によって前置増幅器９の：
出力信号Ｓには商用周波がこのような正弦波状雑音８Ｂ
を含んだものとして模式的ｔこ示しである。図示してい
ないが信号Ｓには雑音Ｓａのほかに、磁界３を励磁電源
１７によって変化させることに起因して、あるいは直流
電源Ｇをスイッチング電源とした場合このスイッチング
′電源に起因して、あるいはさらに測定管１に設けた対
向電極５，５の各電極片に気泡が着脱することが原因と
なって、スパイク状の雑音が含まれる。１８は信号Ｓが
入力され、このようなスパイク状雑音を除去して出力す
るアナログフィルタで、１９はアナログフィルタ１８の
出力信号が入力され、この入力アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器、Ｘｋは
変換器１９の出力ディジタル信号としてのサンプル値系
列である。２０はディジタル信号Ｘｋが入力され、この
信号について所定の演算を行い、信号Ｘｋに含まれてい
た正弦波状雑音Ｓａが除去されたディジタル信号として
のサンプル値系列Ｙ−１１．ヲ出力するようにした、後
にその構成ならびに作用を説明する適応形移動平均フィ
ルタで、Ｓ、はフィルタ２０から連続して出力されるパ
ルス状のサンプリング指令信号、τはこの信号Ｓ３の時
間間、隔である。信号Ｓｓはアナログ・ディジタル変換
器１９に入力され、変換器１９はフィルタ１８の出力信
号を信号Ｓ、に同期してディジタル信号Ｘｋに変換する
。２１は信号Ｙ−ｎ６が入力され、この信号について次
に説明するようなサンプリングと演算とを行ってディジ
タル信号Ｓ４をパルス幅変調器２２に出力するマイクロ
コンピュータである。

マイコン２１は次のように動作する。すなわち、第５図
においてＴ、　、　Ｔ、　、　Ｔ、はそれぞれ第４図に
おける励磁電圧Ｅｘの極性の切り変えが行われる時刻で
、電圧Ｅｘの極性がこのように切り換えられると、励磁
コイル４の時定数等に起因して信号’ｙ−ｎ、は切り換
え時刻’ｌ’、　、　Ｔ、　、　Ｔ、等よりも遅れて定
常状態値に到達する。第５図においては時刻Ｔ、とＴ、
との間の時間と時刻Ｔ、とＴ、との間の時間は隣り合う
時間であるから、時刻Ｔ２よりも前の時刻に信号Ｙ−。

がたとえば正の定常状態値にｉすると時刻Ｔ３よりも前
の時刻には信号Ｙ−ｎｏは負の定常状態値に到達する。

Ｔｏ、は時刻Ｔ、とＴ、との間の時刻、時刻Ｔｏｙは時
刻Ｔ２とＴ３との間の時刻で、これらの時刻Ｔ０゜およ
びＴｏ２は信号Ｙ−ｎｏがこれらの時刻においてはそれ
ぞれ正および負の定常値になっているように設定された
もので、ＹａおよびＹｂはそれぞれ時刻ＴＯ＋およびＴ
。、における信号Ｙ−ｎｏの値である。マイコン２１で
はＹａ−Ｙｂの減算が行われるのでこの減算結果は第４
図の対向′成極５，５間に現れる前述した起電力ｇ＝Ｋ
ＢＤＶに応じた値となり、したがって励磁電源１７が磁
束密度Ｂを一定値に制御するように構成されているとＹ
ａ−Ｙｂの減算結果は前述したＱ二（π／４）・（Ｊ）
／ｋ）・（ｇ／Ｂ）の関係式からそのまま測定流体の流
量Ｑに応じた値きなるので、マイコン２１は前記減算結
果に応じた信号として信号Ｓ４を出力する。一方、励磁
・α減１７が磁束密度Ｂを一定値に制御しないように構
成されている時は、マイコン２１は、励磁電圧ＥＸまた
は励磁電流Ｉを検出するか、あるいは励磁コイル４によ
ってつくられた磁界３を直接検出するかするなどの図示
していない手段によって得られた磁束密［Ｈに相当する
信号を用いて（Ｙａ　Ｙｂ）／Ｂの演算を行い流量Ｑに
応じた信号になるようにして信号Ｓ４を出力するように
構成されている。２３はパルス幅変調器２２の出力信号
が入力されこの信号を流量Ｑに応じた直流４〜２０　ｍ
Ａの統一′電流信号Ｚに変換する電流変換器で、２４は
上述のマイコン２１とパルス幅変調器２２と電流変換器
２３とからなり、上述のようにして適応形移動平均フィ
ルタ２０の出力信号について演算ならびに変換を行い測
定流体２の流量に相当する信号Ｚを出力する演薄器であ
り、２５は前述の前置増幅器９と、アナログフィルタ１
８と、アナログ・ディジタル変換器１９と、適応形移動
平均フィルタ２０と、演算器２４とからなる信号処理部
である。

すなわち第４図の電磁流量計は測定管ｌと励磁コイル４
と励磁電源１７と信号処理部２５とで構成されている。

この電磁流量計は同期信号Ｐ１がマイコン２１から出力
されるように構成されている。

次に適応形移動平均フィルタ２０の構成ならびに作用を
説明する。このフィルタについては゛４４直信学会論文
誌８１　／　９　Ｖｏ　１．　Ｊ６４−ＡＮｏ、９　Ｐ
、’１６７〜７７４に詳述されており、第６図はこのフ
ィルタ２０の構成を示すものである。第６図において２
６は、第４図におけるアナログ・ディジタル変換−６１
９の出力ディジタル信号としてのサンプル値系列Ｘｋが
入力され、現在のサンプル値視からｎｏｆ１６ｄ前のサ
ンプル１直ｘ−ｎｏを中心に±ｎ個のサンプル値を採っ
てこの（２ｎ＋１）個のサンプル値について（１）式に
示したような平均演算を行い、この演算結果のＹ−００
をディジタル信号としてのサンプル値系列として出力す
る移動平均フィルタで、ｎｏは固定の正整数、ｎは可変
の正整数であって、ｎ０≧ｎのように設定されている。

以後ｎを平均幅ということがある。

したがって移動平均フィルタ２６の伝達関数Ｈ（、））
は（１）式を）変換して（２）式のようになり、（２）
式においてＪ＝ｅｘｐ（ｊωτ）とおくことによって移
動平均フィルタ２６の周波数応答特性Ｈ（ω）が（３）
式のように得られる。ここにωは角周波数、τは前述の
サンプリング時間間隔である。

Ｈ（ω）は角周波数ωが（４）式の条件を満足する角周
波数ωｒに等しい時振幅１）１（ω）１が零になり、Ｉ
Ｈ（ω）１はたとえばｎ＝４とすると第７図のようにな
るので、（３）式および（４）式と第７図とから、移動
平均フィルタ２６は一定の位相遅れｎ。・τを有する低
域通過フィルタであり、かつ角周波数ωｒを有すあるこ
とが明らかである。

入力された時、このω８にω、が一致するようにｎが選
定できればωａの入力信号はフィルタ２６によってしゃ
断されるが、ｎは整数であるため任意の角周波数ω８に
対してω８＝ωｒとなるようなｎの値は必ずしも存在し
ない。故にω３の入力信号をフィルタ２６によってでき
るだけしゃ断しようとする場合１ωａ−ωｒ１が最小に
なるようにｎを選定する必要があり、そのためには（４
）式を参照して、（５）式を満足記号である。

今、角周波数ωａの正弦波状信号の周期をＷとするとω
ａ＝（２π）／Ｗであるから、Ｗ／τ＝ｑとすると（５
）式から（６）式が得られる。

□−［ノリ、、、、１　、ハ１ 故に角周波数ωａの入力信号をフィルタ２６によって除
去しようとする時は、この信号の一周期Ｗの間における
サンプルの個数ｑを伺等かの方法によって知り（６）式
によってｎを決定すればよいわけである。

第６図において２７は出力信号が入力信号に対してｎ。

・τの位相遅れを有するようにする遅れ要素で、この要
素２７にはサンプル値系列Ｘｋが入力されるので遅れ要
素２７の出力信号はＸ−ｎ、、すなわち前述したように
現在のサンプル値からｎ。個前のサンプル値となる。２
８は移動平均フィルタ２６の出力信号Ｎ、７　ｎｏと遅
れ要素２７の出力信号Ｘ−ｎｏとが入力され、以下に説
明する動作を行って平均幅ｎを移動平均フィルタ２６に
出力する平均幅予測器である。移動平均フィルタ２６は
平均幅予測器から出力されるｎに′よって（１）式の演
算を行う。

平均幅予測器２８の動作は次の通りである。すなイつち
この予測器ではｘ−ｎｏとＹ−ｎｏ（！：が入力される
とまず始めにＡ＝　Ｘ−ｎｏＹ−”ｏの演算が行われる
。

したがって信号ｘ−ｎｏに角周波数ωａの正弦波状信号
、すなわち雑音が含まれていると、差信号Ａはこの雑音
成分の推定値であってＷ／２の周期で符号が反転する。

予測器２８においては、Ａの符号が反転するとそれまで
に継続して現れた同一符号のＡの個数ｑ、を計数してこ
の計数値を保持し、次にＡの符号がさらに反転すると前
回の反転から後に現れた同一符号のＲの個数ｑ２を計数
してｑ＋　＋　（ｈの加算を行う。Ｑ＋＋Ｑｔは周期Ｗ
の期間における差信号Ａの個数であるからｑ−ｑ＋　＋
　ｑＦある。予測器２８はｑ”　ｑ＋＋　ｑｔの加算を
行った後このｑを用いて（６）式の演算を行い平均幅ｎ
を移動平均フィルタ２６に出力するので、信号Ｘｋに含
まれている角周波数ωａの正弦波状雑音がフィルタ２６
で除去されることになる。予測器２８は個数ｑ２を計数
した後再び差信号Ａの符号が反転するとその前の反転か
ら後に現れた同一符号のＡの個数ｑ３を計数してｑ、＋
Ｑｓの加算を行い、この加算結果に応じた平均幅ｎを（
６）式にもとづいて演算して出力し、以後同様な動作を
継続する。

したがって上述したような移動平均フィルタ２６と遅れ
要素２７と平均幅予測器２８とからなる第６図の適応形
移動平均フィルタ２０においては、信号Ｘｋに含まれる
正弦波状雑音の角周波数が比較的緩やかに変動するよう
な非定常過程の場合でも、この角周波数の変動に応じた
平均幅ｎを用いて移動平均演算が行われるので、正弦波
状雑音の除去が確実に実行される。なお前述の予測器２
８においては、差信号Ａの符号判定を行うに際し、しき
い値θ〉０を設けてＡ＞０の状態からＡ〈−〇の状態に
なるかまたはＡ（Ｏの状態からＡ〉十〇となるかした時
にはじめて符号反転を生じたと判定するこ吉によって、
信号Ｘｋに正弦波状雑音のはかに白色雑音が含まれてい
る場合に生じる符号判定の混乱を回避するようにしてい
る。

すなわち第４図の電磁流量計は上述したように構成され
ているので、信号Ｓ中に混入する正弦波状雑音が、従来
の電磁流量計におけるような同期信号を用いることなく
、適応形移動平均フィルタ２０によって確実に除去され
る結果、このような繍嵜ＬｒＬふづビ欠占姿紬六べ出す
積会Ｚｌｒ出１ナスｒの各電極片に気泡が着脱する際に
対向電極５，５間に生じるスパイク状の雑音がアナログ
フィルタ１８で除去される結果、このスパイク状雑音が
アナログ・ディジタル変換器でディジタル信号に変換さ
れ、さらにこの信号がフィルタ２ｏにおける平均演算に
用いられて流量計出力信号に誤差を生じさせるというよ
うなことはない。

第８図は本発明による低筒波励磁電磁流量計の第２実施
例の構成図、第９図は第８図におけるディジタルフィル
タ２９のブロック図で、第８図の第４図と異なる所は前
置増幅器９の出力信号Ｓを直接アナログ・ディジタル変
換器１９に人力し、この変換器の出力信号をディジタル
フィルタ２９を介して適応形移動平均フィルタ２ｏに入
力するようにした点である。第９図において、Ｇ（Ｊ）
およびＸ（２）はそれぞれ変換器１９の出力ディジタル
信号Ｇｋおよびこのディジタルフィルタ２９の出力信号
Ｘｋの各２変換で、２９１，２９２はいずれも図示の係
数αおよび（１−α）を入力信号に乗算して出力する乗
算要素、２９３は加算要素、２９４は遅れ要素である。

このディジタルフィルタ２９は前述の各要素を用いて図
示のように巡回形に構成されているので、第８図におい
て磁界３が変化することによって、あるいは対向電極５
，５に気泡が着脱することによって入力信号ＧＯ）にス
パイク状雑音が生じても、この雑音が出力信号ＸＧＪ）
に現れることはなく、この結果このようなディジタルフ
ィルタ２９を備えた第８図の電磁流量計は第４図の電磁
流量計と同様に前述のスパイク状雑音にもとづく誤差を
生じないものとなる。

なお以上の実施例の説明においては′電磁流量計の駆動
電源としてすべて直流電源Ｇを用いるものとしたが、本
発明はこの駆動・１源が直流である′電磁流量計に限ら
れるものではなく、交流電源駆動の電磁流量計にも適用
できるものである。

〔発明の効果〕

上述したように本発明においては、励磁コイルを曲用電
源周波数よりも低い周波数で、かつ台形状または矩形状
の時間波形を有する電圧で励磁する低周波励磁電磁流量
計において、測定管に設けられた対向電極に生じる起電
力を処理して流量信号を出力する信号処理部を、前記起
電力を増幅する前置増幅器と、この増幅器の出力アナロ
グ信号をディジタル信号のサンプル値系列に変換するア
ナログ・ディジタル変換器と、この変換器の出力するデ
ィジタル信号について、このディジタル信号に含まれて
いる正弦波状雑音の周期に適応した平均幅の移動平均演
算を行って、この正弦波状雑音を除去したディジタル信
号を出力する適応形移動平均フィルタと、この適応形移
動平均フィルタの出力信号を流体の流量に相当する信号
に変換しで出力する演算器と、アナログ・ディジタル変
換−器の入力側に配置したアナログフィルタまたはアナ
ログ・ディジタル変換器の出力側に配置したディジタル
フィルタとで構成したので、このような電磁流量計では
、この流量計の駆動電源が交流電源であると直流電源で
あるとを問わず、測定管の　゛対向電極間に生じる流体
の流動に伴う起電力中に商用電源等から正弦波状雑音が
誘起されても、この雑音は広い周波数範囲にわたって確
実に適応形移動平均フィルタで除去され、また、たとえ
ば、励磁コイルに印加する励磁電圧の急激な変化に伴な
って対向電極間にスパイク状雑音が発生してもこの雑音
は常にアナログフィルタまたはディジタルで除去されて
適応形移動平均フィルタの雑音除去機能の低下が防止さ
れる結果、正弦波状の誘導雑音にもとづく零点変動が生
じることがなく、シたがってこの変動にもとづく測定誤
差が生じることがないという効果があるほか、本発明の
流量計には、従来の低周波励磁電磁流量計で必要とした
、。

サンプリングのための、雑音誘導源に同期した同期信号
を必要としない効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低周波励磁電磁流量計の構成図、第２図
は第１図における要部の信号または・電圧の波形図、第
３図は誘導雑音の模式図、第４図は本発明による低周波
励磁電磁流量計の第１実施例の構成図、第５図は第４図
における要部の信号状態説明図、第６図は適応形移動平
均フィルタの構成図、第７図は移動平均フィルタの周波
数応答特性１・・・測定管、２・・・測定流体、３　磁
界、４・・・励磁コイル、５，５・・・対向電極、９・
・・前置増幅器、１７・・・励磁電源、１８・・第２フ
イルタとしてのアナログフィルタ、１９・・、アナログ
・ディジタル変換器、２０・・・適応形移動平均フィル
タ、２４・・・演算器、２５・・、信号、処理部、２９
・・・第２フイルタとしてのディジタルフィルタ、ＥＸ
・・・励磁電圧。 第１図 第　２　図 第　５　図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対、内電極が設けられかつ測定流体が流れる測定管と、
   前記測定流体に磁界を加える励磁コイルと、前記励磁コ
   イルに商用電源周波数よりも低い周波数でかつ台形状ま
   たは矩形状に時間的に変動する波形の励磁電圧を印加す
   る励磁電源と、前記対向電極間に発生７する起電力を検
   出しこの検出結果について信号処理を行い前記流体の流
   量に相当する信号を出力する信号処理部とを備えた低周
   波励磁式電磁流量計において、前記信号処理部を、前記
   起電力を増幅する前置増幅器と、前記前置増幅器の出力
   アナログ信号をディジタル信号に変換するアナ□ログ・
   ディジタル変換器と、前記アナログ・ディジタル変換器
   の出力ディジタル信号について所定の演算を行い正弦波
   状雑音が除去されたディジタル信号を出力する適応形移
   動平均フィルタと、前記適応形移動平均フィルタの出力
   信号について演算ならびに変換を行い前記測定流体の流
   量に相当する信号を出力する演算器と、前記アナログ・
   ディジタル変換器の入力側または出力側に配置したスパ
   イク状雑音除去用の第２フイルタとで構成したことを特
   徴とする低周波励磁電磁流量計。