JPS6056221A - 電磁流量計 - Google Patents

電磁流量計

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Publication number
JPS6056221A
JPS6056221A JP16433783A JP16433783A JPS6056221A JP S6056221 A JPS6056221 A JP S6056221A JP 16433783 A JP16433783 A JP 16433783A JP 16433783 A JP16433783 A JP 16433783A JP S6056221 A JPS6056221 A JP S6056221A
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JP
Japan
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noise
signal
excitation
filter
transmitter
Prior art date
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Pending
Application number
JP16433783A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Akiyama
均 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Hokushin Electric Corp filed Critical Yokogawa Hokushin Electric Corp
Priority to JP16433783A priority Critical patent/JPS6056221A/ja
Publication of JPS6056221A publication Critical patent/JPS6056221A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring 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
    • G01F1/58Measuring 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
    • G01F1/60Circuits therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電磁流量目発信器(以下、発信器と略称する
)からの原石信号に含まれるスラリ流体に起因でる雑音
の影響を除去するように改良した電磁流石計に関する。
〈従来技術〉 近年、ffi磁流量計は従来の商用周波励振形の電磁*
ffl R4の欠点である磁束変化に基ずくゼロドリフ
ト等の影響を除去するため励磁周波数を下げる傾向にあ
る。
しかし、スラリ流体を測定するときには励磁周波数を極
端に下げると第1図に示づような周波数[(横軸〉に対
して雑音m(縦軸)が1/fで変化する1/[雑音が増
大し原石信号がJiY動し−C安定した動作を1ulF
侍することがり11かしい。
このようなときは零点の安定性を多少犠11にしても1
/f雑音に対して安定した動作を確保する方が全体とし
て好ましい。
〈発明の目的〉 本発明は、前記の従来技術に名み、スラリ流体に起因す
る1/[雑音を検出して、これに基づき励磁周波数を決
定して安定な動作を確保することを目的とする。
〈発明の構成〉 この目的を達成づる本発明の構成【よ、電磁流fit計
であって、非励磁状態において所定の被測定流体を流し
たときの発信器の出力電圧に含まれる雑音を可変バイパ
スフィルタを介して検出し、111■記雑音の大きさが
所定の許容1ffiに入るように前記バイパスフィルタ
の遮断周波数を選定して、この選定された遮断周波数に
対応した周波数の励磁電流を発信器に供給することによ
り安定な動作を確保するようにしたものである。
〈実施例〉 (第1の実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第2図は本発明に係る実施例の構成を示ηブロック図で
ある。1は発信器であり、測定答路2、電極3a(3b
)、および励磁コイル4などからなり、励磁コイル4は
定電流源1、切替スイッチSW+−+〜SW+−4およ
び抵抗rを介して接続されている。この切替スイッチは
それぞれ切替制御回路5からの信号iで切替えられる。
一方発信器1の出ツノは高入力インピーダンス増幅器6
を介してコンデンサーChの一端に与えられる。コンデ
ンサーChの他端はスイッチSW2の中点に接続されて
いる。スイッチSW2の他の端子はそれぞれ抵抗R+ 
、R2,R3、・・・Rnに接続され、その他端は共通
電位点Cに接続されている。このコンデンナChと抵抗
R+ 、R2、R3、−Rnで各々フィルタを構成して
いる。
スイッチSW2の中点はまたスイッチSW3と接続され
このスイッチにより抵抗rに生じた比較電圧と信@電圧
が切替えられる。スイッチSW3の出力は信号のザンブ
リングを兼ねたアナログ・デジタル変換器(以−ト、Δ
/D変挽器と略称する)7に入力される。
8はマイク1」ブロレッサ(以下、CPUと略称する)
、9はメモリIOM/l又△M)、10は入出力ポート
(Ilo>、11はデジタル・アナログ変換器(以下、
D/A変換器と略称づる)、12はアドレスバス、13
はデータバス、14は流量出力である。
メモリ9にはcpusを制御J−るプログラムが書込ま
れてJ3す、CPU8はこのプログラムに従ってI10
ポーt−10より必要とされる信号電圧や比較電圧を取
り込んだり、あるいはメモリ9中のRAMとの間でデー
タの授受を行なったりしながら演篩処理し、必要に応じ
て処理したデータを110ボート10へ出力づる。O/
Δ変挽器11はI10ボート10より与えられるデータ
をアナログ信号に変換しで出力づる。
(10ボー1〜10は切替制御回路5へ励磁電流Irの
切替のタイミングを決める制御信号S1を送り、これに
より励Iit&rfJ流I[の励振周波数を決める。制
御信号S1の周波数に対応してA/D変換器7での信号
電圧のサンプリング周波数も変更される。また、I10
ボート10からは制御信号S2を出し、これにJ:リス
イッチSW2を切替えてフィルタ定数を変更する。さら
にI10ボート10はスイッチSW3を切替える制御信
号S3を出し、信号電圧と比較電圧Vrどを切替える。
次に以上のように構成された電磁流量計のり3作につい
てμ2明する。
第3図は本考案の実施例の動作を示づフローチャート図
である。
先ず、ステップ■としてあらかじめ決めた流速の被測定
流体を発信器1に流し、スラリー流体に起因する雑音を
光信器の電極間に発生させる。
次にステップ■として発信器への励磁電流Irの供給を
信号iにより停止して非励磁状態にする。
これはスラリー流体に起因する刹1音は励磁の有無に関
係なく発生するからである。
ステップ■では第2図にお(プるコンチン1〕Chと各
抵抗R1、R2、・・・Rnで構成されるフィルタの抵
抗をn=1に設定する。このときフィルタの遮断周波数
はf+=1/2πR,Chとなる。
ステップ■では、この様にして設定しjこフィルタを介
して雑音VnをA/D変換器7に読み込み、cpuaの
制御のもとに雑音Vnが測定される。
ステップ■では、メモリ9のROIVI中にこの読み込
んだ雑音Vnがあらかじめ決められた%r(容値Nの中
にはいっているか否かの判断をづる判1りlプログラム
が記憶されており、この判断プログラムに従って判断さ
れる。
この判断の結果、許容値Nを越えている場合にはステッ
プ■に移行づる。ステップ■では、メモリ9のROMに
第2図においてあらかじめ決めたフィルタの数11の中
にスイッチSW2の位同■があるか否かの判断をするた
めの判断プログラムが記憶されているので、CPU8の
制御のもとにこの判断がなされる。この判断の結果、フ
ィルタの数nの中にスイッチの位置社がある場合には、
ステップ■に戻りステップ■までの処Jjpを繰り返え
づ。
あらかじめ決め7jフイルタの数nの中でム′1容値N
よりも小さい雑音Vnの値が得られない場合には、ステ
ップのに移行して警報を出し、ストップする。
一方、フィルタを切替えた結果、ステップ■において雑
音Vnの11(IがY[容値Nよりも小さくなった場合
にはステップ■に移行して励磁周波数を設定づる。励磁
周波数は、例えばフィルタの遮断周波数11に対応して
、これよりも高い周波数F1(=αft1α−2〜10
)になるように決める。
これは実際のフィルタ特性が第4図の実線で示す特性と
なっており、点線で示づごとく急峻なカットオフ特性を
有していないからχ・ある。
励磁周波数を設定したあとはステップ■に移行し被測定
流体を発信器1に流して通常の流ffi 8+!l定に
入る。
この後はステップ■で示す通常の信号処理を行ない、流
m出力を出づ。この信号処理は例えば次の様になされる
メモリ9のROM中に出き込まれた励磁電流の制御プロ
グラムにより指定されたターrミングで切替制御回路5
を制御して切替スイッチSW+−1〜5WI−4を切替
えて第5図(a )のごとき励磁電流Ifを作って発信
器1を3スデート状態で励磁する。これに伴ない抵抗r
に(よ第6図(1))に示づ波形の比較電圧VTが発生
Jる。流体が測定管路2に流れると励W1電流とほぼ同
じ波形の第5図(C)に示1J流母信号がvJられる。
この流m信号は第5図(d )に示’j’j+、C2,
C3及びC4のタイミングで4個のリンプルfiri 
S +〜S、Iが1サイクル分としてA10変換器より
読込まれRAM内に記憶される。この様にして記憶され
たサンプルデータはCPU8にJ、り例えば次式に示ダ
演算がなされ緩慢な直流t4tnが除去され流量信号E
1とされる。
E+=S+ −ト 82 S3 − S4この様な演紳
が繰り返し実行され各ナイクルごとの流用信号[nが次
ぎ次ぎにIrlられるワーカ、比較電圧vTは流m信号
1ミnのリンプル周期に対して10倍から20倍の周+
11JのCPU8からの制御信号83ににリスイッヂS
 W 3が比較電圧側へ切替えられて、比較電圧が割り
込みによりA/D変換器7に取り込まれ、デジタル変換
されてメモリ9のRAM中に記憶される。
この様にして得られた流量信54 Enと比較電圧VT
 とはCPU8に:J:’lEn /Ulr (7)割
V) n h< 171され電圧変動が除去された流量
信号Esとされる。
この後、この流m信号[5は入出力ポート1゜を介して
D/A変換器11でアナログ18号に変換されて流m出
力14として出力される。
(第2の実施例) 第6図は本光明の第2の実施例の構成を示すブロック図
である。本実廁例はマイクロ=1ンピコータを使用しな
いで4f4成した実施例である。
発信器1の励磁コイル4には励磁回路15より抵抗rを
介して励磁電流■「が供給されている。
励磁回路15は定電流源および切替スイッチなどが内蔵
されており制御回路1GとスイッチSW4で接続されて
いる。1lilJ I+1回路16は励磁周波数を設定
する設定回路17により制御され、設定された周波数に
対応するタイミング信号を発生し励磁回路15中のスイ
ッチを間開する。
一方、発信器1の出力は高入力インピータンス増幅器6
を介して可変フィルタ回路18に入ノJ8れる。可変フ
ィルタ回路18の出力は、スイッチSW5の接点aを介
して信号処理回路1つに与えられる。また、可変フィル
タ回路18の出ツノは、スイッチSW5の切替えににり
接点1)から比較器20に入力されるようになっている
。比較器2゜の出力はタイミング回路21に入力され、
これを制御づる。タイミング回路21はスイッy−8W
 4を制御づるタイミング信号S4、スー〆ツチSW5
を制御するタイミング信号S5 および設定回路17を
制御Jるタイミング信+:jS6を発生づる。
また、タイミング回路21にはスター1−スイッチSW
6が付属している。設定回路17は、可変フィルタ回路
18と制御回路16とを各々制rjl+ する切替信号
S7を出力する。
まず、所定の流速例えば1m/sの流速の被測定流体を
発信器1に流した状態でスター]・スイッチSW6をA
ンにづると、制御311信@S4によりスイッチSW4
がAフとなり励磁が停止され、また制御化835により
スイッチS W 5が比較器2゜側に切り変えられる。
同時に、制御信号s6により設定回路17より切替信号
S7がフィルタ回路18および制御回路1Gに与えrう
れ、それぞれ可変フィルタおよびこの遮断周波数に対応
1yる励磁周波数がそれぞれ設定される。この状態で比
較器はあらかじめ設定した雑音の6′!容値Nに対応す
る設定電圧と発信器1からの雑音Vnとが比較される。
比較の結果、雑音VnがW[容1iQ Nを越えたとき
は比較器の出)JがLOWとなり、タイミング回j’a
 21を介して設定回路17より可変フィルタおよび励
磁周波数を第2の設定値に変更する切替信号$6が出力
される。これでも未だ着1音Vnがr[各位Nを越える
ときはこの動作を繰り返え1J。この結果、雑音Vnが
許容値Nの中に入り、比較器20の出力がHI G H
になるとこれにより制御信号S4によりスイッチSW4
をAンとし、同時にスイッチSW5をa接点側に切替え
て信号処理回路19に接続し、通常の流量測定の開始状
態となる。このあと、被測定流体をプロセスの条イ′1
に従って流し、流量を測定力る。信号処理回路19では
励(lt&電圧の変動を除くため抵抗rの両端の比較電
圧Vrと信号電圧との比率をとり流■出力14を出づ。
なお、以上の各実施例では測定に先だって非励磁状態で
所定の被測定流体を流すものとして説明したが、プロセ
スの条4′1によりこの様な条件が設定できない場合に
はプロセス条イ′1に応じた流速に対応した雑音のV[
容IRt Nをあらかじめ設定して比較するようにして
もよい。
各実施例では可変フィルタはステップ的に切替える構成
として説明したが、これは連続的に切替えても良い。
また、第1の実施例および第2の実施例での定電流源と
してはコスト低減のため安定度を若干犠牲にしたkめ信
号電圧と比較電圧との比率をとったが、励磁電流が所定
の精1αの範囲内で確実に一定の場合には比較電圧と4
r:号電圧との比率をとる必要がないことはもちろんで
ある。
〈発明の効果〉 以上の如〈実施例を通じ−C貝体的に説明した様に本発
明ににれば、流量測定に先だって非励磁状態でスラリに
起因Jる釘1音をあらがじめ検出して励磁周波数を決定
するので、雑音の検出精度が高くこのため適切な励磁周
波数が設定できる。従って耐雑音性を向上させることが
でき、安定な動作を確保Jることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は周波数に対づる雑音量との関係を示づグラフ、
第2図は本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図
、第3図は第2図の実施例の動作を示すフローチャート
図、第4図はフィルタの特性を示す図、第5図は流■イ
g号をザクプルづるタイミングを示リタイミング図、第
6図(よ本発明の第2の実施例の購或を示Jブロック図
である。 1・・・光信器、2・・・励磁コイル、5・・・切替制
御回路、 6・・・高入力インピーダンス増幅器、 7
・・・A/D変換器、8・・・CPU、9・・・メモリ
、1o・・・入出カポ−1へ、11・・・D/A変換器
、14・・・流m出力、15・・・励磁回路、16・・
・制御回路、18・・・可変フィルタ回路、19・・・
信号処理回路。 第3図 尼5図 1−!!−1口囚 囚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 非励磁状態にJ3いて所定の被測定流体を流したときの
    発信器の出力電圧に含まれる雑音を可変バイパスフィル
    タを介して検出し、前記雑音の大きさが所定の許容値に
    入るように前記バイパスフィルタの遮断周波数を選定し
    て、この選定された前記遮断周波数に対応した周波数の
    励磁電流を発信器に供給Jることを特徴とした電磁流量
    計。
JP16433783A 1983-09-07 1983-09-07 電磁流量計 Pending JPS6056221A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16433783A JPS6056221A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 電磁流量計

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JPS6056221A true JPS6056221A (ja) 1985-04-01

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ID=15791251

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658653A (en) * 1984-12-28 1987-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Electromagnetic flowmeter
JP2010533295A (ja) * 2007-07-10 2010-10-21 ローズマウント インコーポレイテッド 電磁流量計の動作条件のノイズ診断
JP2013536416A (ja) * 2010-08-11 2013-09-19 ローズマウント インコーポレイテッド ノイズ検出及びその回避

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