JPS61245023A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JPS61245023A JPS61245023A JP8535785A JP8535785A JPS61245023A JP S61245023 A JPS61245023 A JP S61245023A JP 8535785 A JP8535785 A JP 8535785A JP 8535785 A JP8535785 A JP 8535785A JP S61245023 A JPS61245023 A JP S61245023A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- commercial power
- sampling
- power supply
- waveform
- excitation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば各種化学プロセスにおいて、パイプを
通じて供給される水、その他導電性を有する各種流体の
流量を測定する場合に用いられる電磁流量計に関する。
通じて供給される水、その他導電性を有する各種流体の
流量を測定する場合に用いられる電磁流量計に関する。
一毅にこの種の電磁流量計は、励磁コイルＫ 一定周期
の交番電流からなる励磁信号を供給する手段と、発生さ
れる磁界に対し直交しかつ測定対象の流れを挾んで配置
された検出電極間に得られる電位差を検出する変換器と
、その出方を励磁信号に同期したタイミングでサンプリ
ングする手段と、サンプリング値から最終的な出力を演
算する手段とから構成されるが、周囲を取りまく商用電
源の作用によるノイズを除去するためには当核商用電源
に同期させて励磁を行ないサンプリングすることが有効
であることから、従来励磁周波数は商用を源周波数が５
０Ｈｚの場合で最大２５Ｈｚと石れていた。
の交番電流からなる励磁信号を供給する手段と、発生さ
れる磁界に対し直交しかつ測定対象の流れを挾んで配置
された検出電極間に得られる電位差を検出する変換器と
、その出方を励磁信号に同期したタイミングでサンプリ
ングする手段と、サンプリング値から最終的な出力を演
算する手段とから構成されるが、周囲を取りまく商用電
源の作用によるノイズを除去するためには当核商用電源
に同期させて励磁を行ないサンプリングすることが有効
であることから、従来励磁周波数は商用を源周波数が５
０Ｈｚの場合で最大２５Ｈｚと石れていた。
しかし、電磁流量計に対する外的ノイズの大きいものと
して、さらに雨検出電極間に現われる電気化学的分極作
用による電位の時間的変化に起因するノイズがある。こ
のノイズは、通常Ｏ〜２Ｖ。
して、さらに雨検出電極間に現われる電気化学的分極作
用による電位の時間的変化に起因するノイズがある。こ
のノイズは、通常Ｏ〜２Ｖ。
０．１Ｈｚ程度の電圧および周波数成分を有し、一般の
流体では変換器の初段入力部に交流増幅器を設置するこ
とにより除去できる程度であるが、イオン化傾向の高い
竹殊流体等においては、このノイズが時としてＯ〜１０
Ｈｚ 程度の幅で変化することがあり、肴に励磁周波数
が近い場合には上述した方法では十分にカットできず、
それが出力にふらつきとなって現われると―う問題があ
った。第６図はその一例を示したもので、図中０）がイ
オン化傾向の高い判殊流体であるが、図中（ロ）で示し
た普通流体に比較して出力が大きく変動していることが
わかる。
流体では変換器の初段入力部に交流増幅器を設置するこ
とにより除去できる程度であるが、イオン化傾向の高い
竹殊流体等においては、このノイズが時としてＯ〜１０
Ｈｚ 程度の幅で変化することがあり、肴に励磁周波数
が近い場合には上述した方法では十分にカットできず、
それが出力にふらつきとなって現われると―う問題があ
った。第６図はその一例を示したもので、図中０）がイ
オン化傾向の高い判殊流体であるが、図中（ロ）で示し
た普通流体に比較して出力が大きく変動していることが
わかる。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために、本発明は。
商用電源周波数以上の周波数を有しかつ商用電源波形と
当該商用電源波形の半周期ごとに同期する、つまり当該
半周期ごとに同一の波形を繰シ返す励磁信号で励磁を行
ない、上記商用電源波形の半周期内と次の半周期内の励
磁信号に対して同一のタイミング、つまり当該半周期の
開始から同一時間経過後のタイミングでサンプリングを
行ない、そのサンプリング値から上記両半周期内におけ
る出力の和を求めるようにしたものである。
当該商用電源波形の半周期ごとに同期する、つまり当該
半周期ごとに同一の波形を繰シ返す励磁信号で励磁を行
ない、上記商用電源波形の半周期内と次の半周期内の励
磁信号に対して同一のタイミング、つまり当該半周期の
開始から同一時間経過後のタイミングでサンプリングを
行ない、そのサンプリング値から上記両半周期内におけ
る出力の和を求めるようにしたものである。
商用電源波形と特定の関係をもたせることによシ商用電
源ノイズを除去した出力が得られるため高速励磁が可能
となり、その結果電気化学的分極作用に起因するノイズ
の影響も抑えることができる。
源ノイズを除去した出力が得られるため高速励磁が可能
となり、その結果電気化学的分極作用に起因するノイズ
の影響も抑えることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図でめる。同
図において１は測定対象の流体が流れる管、２Ａ、２Ｂ
は管１の内面に流れを挾んで対向するように配置された
検出電極、３は励磁コイルであシ、励磁コイル３に一定
周期の交番電流からなる励磁信号を与えることにより、
両検出電極２Ａ、 ２Ｂにｅで示すような信号起電力ｅ
が得られる。なお、ｅＮは電気化学的分極作用に起因す
るノイズを等制約に示したものである。すなわち、励磁
スイッチング回路４は、第２図に示すように４個のスイ
ッチＳＷＩ 〜ｆｆ４を備え、制御回路５からの制御信
号ＣＮＴ１ 、ＣＮＴ２ Ｋよりこれらを開閉すること
によって定電流源６から励磁コイル３に供給される電流
を反転制御する。一方、両検出電極に得られた起電力は
、変換器Ｔ内において増幅された後、その差電圧がサン
プリング回路８に送られる。サンプリング回路８は、上
記制御回路５からの制御信号に基いて所定のタイミング
で変換器出力をサンプリングし、ディジタルデータ′に
変換して制御回路５に送る。ここで、制御回路５は周知
のマイクロプロセッサ等のプロセッサユニットを備えた
マイクロコンピュータによって構成され、水晶発振器等
からなる第１の基準クロック発生回路９が出力する高周
波のクロック信号と、第２の基準クロック発生回路１０
が出力する商用電源周波数のクロック信号とから制御信
号ＣＮＴ１ 、ＣＭ２を作成して励磁スイッチング回路
４に送出するとともに、当該制御信号に対し特定のタイ
ミングでサンプリング回路８にサンプリング信号を送出
する一方、サンプリング回路８から送られるサンプリン
グデータに所定の演算を施し、最終的な出力データを求
める。
図において１は測定対象の流体が流れる管、２Ａ、２Ｂ
は管１の内面に流れを挾んで対向するように配置された
検出電極、３は励磁コイルであシ、励磁コイル３に一定
周期の交番電流からなる励磁信号を与えることにより、
両検出電極２Ａ、 ２Ｂにｅで示すような信号起電力ｅ
が得られる。なお、ｅＮは電気化学的分極作用に起因す
るノイズを等制約に示したものである。すなわち、励磁
スイッチング回路４は、第２図に示すように４個のスイ
ッチＳＷＩ 〜ｆｆ４を備え、制御回路５からの制御信
号ＣＮＴ１ 、ＣＮＴ２ Ｋよりこれらを開閉すること
によって定電流源６から励磁コイル３に供給される電流
を反転制御する。一方、両検出電極に得られた起電力は
、変換器Ｔ内において増幅された後、その差電圧がサン
プリング回路８に送られる。サンプリング回路８は、上
記制御回路５からの制御信号に基いて所定のタイミング
で変換器出力をサンプリングし、ディジタルデータ′に
変換して制御回路５に送る。ここで、制御回路５は周知
のマイクロプロセッサ等のプロセッサユニットを備えた
マイクロコンピュータによって構成され、水晶発振器等
からなる第１の基準クロック発生回路９が出力する高周
波のクロック信号と、第２の基準クロック発生回路１０
が出力する商用電源周波数のクロック信号とから制御信
号ＣＮＴ１ 、ＣＭ２を作成して励磁スイッチング回路
４に送出するとともに、当該制御信号に対し特定のタイ
ミングでサンプリング回路８にサンプリング信号を送出
する一方、サンプリング回路８から送られるサンプリン
グデータに所定の演算を施し、最終的な出力データを求
める。
上記構成において、第３図に示すような励磁を行なう。
すなわち第３図は商用電源波形（同図（ａ））に対する
励磁信号波形、（同図（ｂ））の関係を示したものであ
るが、同図から明らかなように、励磁信号は商用電源周
波数の２倍の周波数をもち、しかも商用電源波形と、当
該商用電源波形の半周期ごとに同期する、つまり上記半
周期ごとに同一波形を繰り返す波形を有している。
励磁信号波形、（同図（ｂ））の関係を示したものであ
るが、同図から明らかなように、励磁信号は商用電源周
波数の２倍の周波数をもち、しかも商用電源波形と、当
該商用電源波形の半周期ごとに同期する、つまり上記半
周期ごとに同一波形を繰り返す波形を有している。
これに対し、上記商用電源波形の半周期内の励磁信号に
対して、当該半周期の開始から１１．１□′のタイミン
グおよび励磁信号の極性が反対となるｔ、、ｔ、’のタ
イミングでサンプリングを行なった場合、各サンプリン
グ電位をＪ’＝ＩＩいそれらに含まれる商用電源ノイズ
をｅｒ□〜ｅ ｒｊとして、各半波内の出力ｅ１．ｅ、
は次式で求められる。
対して、当該半周期の開始から１１．１□′のタイミン
グおよび励磁信号の極性が反対となるｔ、、ｔ、’のタ
イミングでサンプリングを行なった場合、各サンプリン
グ電位をＪ’＝ＩＩいそれらに含まれる商用電源ノイズ
をｅｒ□〜ｅ ｒｊとして、各半波内の出力ｅ１．ｅ、
は次式で求められる。
１！１ ＝ （８１＋６ｒ１） （ｓｉ”ｅｙｓ）＠
２ ” （ａｓ”ｒｅ） （１４”＠ｒ４）ここで、
励磁信号は商用電源波形に対して半周期ごとに同期をと
っているから、ｔｌ−ｔ１’ 、 ｔｓ＝ｔｓ’とした
場合、ｅｒ□〜・７．の間には次の関係が成シ立り。
２ ” （ａｓ”ｒｅ） （１４”＠ｒ４）ここで、
励磁信号は商用電源波形に対して半周期ごとに同期をと
っているから、ｔｌ−ｔ１’ 、 ｔｓ＝ｔｓ’とした
場合、ｅｒ□〜・７．の間には次の関係が成シ立り。
＠ｒ１ ＝ −”Ｔ８ ＋ ＠ｒｇ ＝ −＠ｒ４
したがって、両半周期内における出力の和ｅＯＵＴを求
めると、 ｅＯＵＴ ＝ ６１ ” ’？１ ＝Ｉｌｌ−１１２” ＩＩ ９１４ ” （（＠ ｒ
１ ＋＠ ｒ ａ ） （＠ ｒ １１＋＠ ｒ ４
） ）＝Ｓビ’ ８１１＋ ＠４−１１４ となり、商用電源ノイズｅ、１〜ｅｒ４に無関係な流量
出力が得られる。
したがって、両半周期内における出力の和ｅＯＵＴを求
めると、 ｅＯＵＴ ＝ ６１ ” ’？１ ＝Ｉｌｌ−１１２” ＩＩ ９１４ ” （（＠ ｒ
１ ＋＠ ｒ ａ ） （＠ ｒ １１＋＠ ｒ ４
） ）＝Ｓビ’ ８１１＋ ＠４−１１４ となり、商用電源ノイズｅ、１〜ｅｒ４に無関係な流量
出力が得られる。
上述した実施例では、商用電源周波数の２倍の周波数を
もつ励磁信号を用いたが、商用電源波形の半サイクル内
に励磁サイクルはいくつあってもよい。例えば、第４図
は商用電源波形（同図（ａ））の半サイクル内に励磁信
号波形（同図伽））が２サイクル入る例でおるが、この
場合も、商用電源波形の各半周期の開始からｔ１〜ｔ４
および１．１〜ｔ 、１のタイミングにおけるサンプリ
ング電位をＩＩ ”” １１ Ｂ、それらに含まれる商
用電源ノイズをｅｒ□〜ｅ、８として、励磁信号の各サ
イクルにおける出力ｅ０〜ｆ！４は ”１ ＝ （ｓｔ”５ｒ１） −（ｓｇ÷＠ ｒ ｌＩ
）”２ ” （’８”Ｔ８） （’４”ｒｊ）Ｊ ＝
（ｓ５＋ｅｒ５） （ｓ６”ｅｒａ）” ’ ＝（
” ？ ”” ｒ ？ ） （’ Ｂ ”ｓ ｒ Ｂ
）で求められ、ｔｋ＝ ｔｋ’ （ｋ”１〜４）とす
れば”ｒｊ ” −ｅｔ＋＋ａ （ｊ−１〜６）であ
ることから、上記各出力の和をとれば”ＯＵＴ ” Ｊ
”！ｌ”６Ｂ”１１４＝１１−１１＋１Ｂ−１４＋Ｊ−
１６＋１７−８６となって商用電源ノイズに無関係な流
量に比例した出力が得られる。
もつ励磁信号を用いたが、商用電源波形の半サイクル内
に励磁サイクルはいくつあってもよい。例えば、第４図
は商用電源波形（同図（ａ））の半サイクル内に励磁信
号波形（同図伽））が２サイクル入る例でおるが、この
場合も、商用電源波形の各半周期の開始からｔ１〜ｔ４
および１．１〜ｔ 、１のタイミングにおけるサンプリ
ング電位をＩＩ ”” １１ Ｂ、それらに含まれる商
用電源ノイズをｅｒ□〜ｅ、８として、励磁信号の各サ
イクルにおける出力ｅ０〜ｆ！４は ”１ ＝ （ｓｔ”５ｒ１） −（ｓｇ÷＠ ｒ ｌＩ
）”２ ” （’８”Ｔ８） （’４”ｒｊ）Ｊ ＝
（ｓ５＋ｅｒ５） （ｓ６”ｅｒａ）” ’ ＝（
” ？ ”” ｒ ？ ） （’ Ｂ ”ｓ ｒ Ｂ
）で求められ、ｔｋ＝ ｔｋ’ （ｋ”１〜４）とす
れば”ｒｊ ” −ｅｔ＋＋ａ （ｊ−１〜６）であ
ることから、上記各出力の和をとれば”ＯＵＴ ” Ｊ
”！ｌ”６Ｂ”１１４＝１１−１１＋１Ｂ−１４＋Ｊ−
１６＋１７−８６となって商用電源ノイズに無関係な流
量に比例した出力が得られる。
また、ｔｋ−ｔｋ′、つまり、商用電源波形の半周期と
次の半周期間で同一のタイミングでサンプリングを行な
うという条件さえ満たせば、例えば第５図（ｂ）に示す
ように、商用電源波形（同図（ａ））の各半周期内で非
対称な（Ｔ１４ Ｔ、 、 Ｗ１′＃ｒｗ、）波形を有
する励磁信号を用いてもよい。
次の半周期間で同一のタイミングでサンプリングを行な
うという条件さえ満たせば、例えば第５図（ｂ）に示す
ように、商用電源波形（同図（ａ））の各半周期内で非
対称な（Ｔ１４ Ｔ、 、 Ｗ１′＃ｒｗ、）波形を有
する励磁信号を用いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、商用電源周波数
以上の周波数を有しかつ商用電源波形と当該商用電源波
形の半周期ごとに同期する励磁信号で励磁を行ない、上
記商用電源波形の半周期と次の半周期間の励磁信号に対
して同一のタイミングでサンプリングを行ない、両半周
期内の出力の和を演算するようにしたことにより、電気
化学的分極作用に起因するノイズおよび商用電源ノイズ
のいずれにも影響式れない流量出力を得ることができる
。
以上の周波数を有しかつ商用電源波形と当該商用電源波
形の半周期ごとに同期する励磁信号で励磁を行ない、上
記商用電源波形の半周期と次の半周期間の励磁信号に対
して同一のタイミングでサンプリングを行ない、両半周
期内の出力の和を演算するようにしたことにより、電気
化学的分極作用に起因するノイズおよび商用電源ノイズ
のいずれにも影響式れない流量出力を得ることができる
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
その一部詳細回路図、第３図は励磁信号波形とサンプリ
ングのタイミングを説明するための波形図、第４図およ
び第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す波形図、
第６図は電気化学的分極作用によるノイズの影響を説明
するための出力波形図である。 １・・・・管、２Ａ、 ２Ｂ・・・・検出電極、３・・
・・励磁コイル、４・・・・励磁スイッチング回路、５
・・・・制御回路、６・・・・定電流源、７・・・・変
換器、８・・・・サンプリング回路、９．１０・・・・
基準クロック発生回路。 判許出願人 山弐ノ・ネウエル株式会社代理人 山川
政商（ｆ勤１２名） １に３図 １１４図 ｇ５図 ５１ ５２ ｂ３ｂｃ ８１６図 −一一吋藺
その一部詳細回路図、第３図は励磁信号波形とサンプリ
ングのタイミングを説明するための波形図、第４図およ
び第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す波形図、
第６図は電気化学的分極作用によるノイズの影響を説明
するための出力波形図である。 １・・・・管、２Ａ、 ２Ｂ・・・・検出電極、３・・
・・励磁コイル、４・・・・励磁スイッチング回路、５
・・・・制御回路、６・・・・定電流源、７・・・・変
換器、８・・・・サンプリング回路、９．１０・・・・
基準クロック発生回路。 判許出願人 山弐ノ・ネウエル株式会社代理人 山川
政商（ｆ勤１２名） １に３図 １１４図 ｇ５図 ５１ ５２ ｂ３ｂｃ ８１６図 −一一吋藺
Claims (1)
- 励磁コイルに一定周期の交番電流からなる励磁信号を供
給する励磁信号発生手段と、上記励磁コイルによつて発
生される磁界に直交しかつ流れを挾んで対向して配置さ
れた検出電極間に得られる電位差を検出する変換器と、
この変換器の出力を上記励磁信号に同期した所定のタイ
ミングでサンプリングするサンプリング手段と、得られ
たサンプリング値を演算処理する信号処理手段とを備え
た電磁流量計において、励磁信号発生手段は、商用電源
周波数以上の周波数を有しかつその商用電源波形と当該
商用電源波形の半周期ごとに同期する励磁信号を発生し
、サンプリング手段は、上記商用電源波形の半周期内と
次の半周期内の励磁信号に対して同一のタイミングでサ
ンプリングを行ない、信号処理手段は、各サンプリング
値から上記両半周期内における出力の和を求めることを
特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8535785A JPS61245023A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8535785A JPS61245023A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245023A true JPS61245023A (ja) | 1986-10-31 |
Family
ID=13856447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8535785A Pending JPS61245023A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001348092A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-18 | Yamatake Corp | 充填機 |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP8535785A patent/JPS61245023A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001348092A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-18 | Yamatake Corp | 充填機 |
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