JPS6175218A - 磁気誘導流量測定方法および装置 - 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】 る導電性の媒体に、周期的に脈動する直流電流が供給さ
れる励磁巻線によって発生される磁界が貫くようにし、
かつ誘起された、流れの速度に比例する有効電圧を障害
電圧とともに励磁電流のおのおのの半周期の期間中所定
の標本化時間に亘って管部分の２つの電極において標本
化検出し、変換器において積分しかつ積分値を相互比較
し、その際障害交流電圧成分と障害直流電圧成分とが補
償される、磁気誘導流量測定方法に関する。

この種の公知の磁気誘導流量測定法の場合、回避できな
い障害交流電圧−これはヨーロッパでは通常は５０Ｈｚ
の電源周波数で発生する一が、励磁電流の各半周の間に
次のように零となるように積分される、即ち、測定電圧
に対するサンプリング−ないし積分時間として障害交流
電圧の周期持続時間または、それの整数倍を選定して、
障害交流電圧の周期持続時間に適合させたこの積分時間
の間に，障害交流電圧の正および負の半波が互いに相殺
されるようにする。その結果有効電圧に重畳される障害
交流電圧の平均値が零になる。

測定電圧Ｕのサンプリングの場合励磁電圧の正または負
の半周期の間疋生ずる積分値は、障害交流電圧ＵＳの除
去の後にもなお同様に発生する障害直流電圧成分Ｕｇを
含む。この障害直流電圧Ｕｇは、公知の方法の場合第２
方法ステツプにおいて次のように補償される、即ち正の
積分値と負の積分値とから差を形成し、この差から純然
たる有効電圧Ｕｎだけが発生するようにして、補償され
る。

磁界切り換え方式のこの公知の測定法は次の欠点を有す
る，即ち迅速な流量変化または脈動する流れをもはや正
しく検出できないため著しく大きい測定誤差を生ぜさせ
ることがあり得るという欠点を有する。５０Ｈｚの障害
電圧周波数および各励磁周期ごとに測定値の２回の検出
の場合、１障害周期だけのサンプリングが４　ＱｍＳを
必要とし２障害周期のサンプリングは８０ｍｓも必要と
し、励磁電流の投入接続または切り換え時の磁界の過渡
振動に対してさらに時間が失なわれるため，磁界切り換
え方式の磁気誘導流量測定の場合、実せる。この場合、
送出される２つの流量値の間の時間間隔は、１２０〜３
　２　０　ｍｓの値を有し，そのため２つのサンプリン
グの間の無駄時間は６０〜１　６　０　ｍｓの値を有す
る。突然生ずる流量−ないし速度の低下または増加が著
しく短かい時間間隔においてしばしば現われる。その結
果１秒当りのサンプリング数は、即ち公知の磁界切り換
え方式の測定法の場合のサンプリング率は、正確な測定
結果を得るにはあまりにも低すぎる。

例えば計量の場合の短時間の流量測定の場合も、計量時
間の減少と共に測定誤差がますます大きくなる。例えば
飲物、液体の薬品または流体状の食品を使用量だけ移す
場合の計量は、今日では１秒以下で行なわれることがあ
る。その結果、１計量あたりの十分な数の測定値がない
と正確な計量が行なえない。

この欠点のほかにさらに公知の磁界切り換え方式の磁気
誘導流量法の場合、励磁電流の投入接続持続時間がした
がって測定装置の電力消費量が多すぎる。その結果著し
く多くの電気エネルギが磁界の励磁に対して必要とされ
る。

本発明の課題は、特許請求の範囲第１項および第２項記
載の上位概念に示されている磁気誘導流量測定法を次の
ように改善することである、即ち測定電圧に含まれる障
害交流−および直流成分を著しく簡単に除去することが
できて、さらに著しく迅速な流量変化も正確に検出可能
で、さらに磁界の励磁に対する電気エネルギが節約され
るように、改善することである。

この課題解決のため、特許請求の範囲第１項および第２
項の特徴に示されている構成が提供される。

特許請求の範囲第１項記載の方法の場合、励磁周波数を
したがって励磁周ｅ、数と一致する電源電圧周波数を障
害電圧周波数の２倍または３倍以上にすることにより、
単位時間あたりの流量測定値のサンプリング数を複数倍
にする。その結果、迅速な流量変化も確実にサンプリン
グできるようになる。この場合さらに正確に検出される
べき流量変化は、サンプリング率が高いほど即ち２つの
サンプリングの間の時間間隔が短かいほど、それだけ迅
速にできる。サンプリング率のこの複数倍化構成の意義
は、等しい磁界の切り換えのに関ング数の場合と本発明
のサンプリング率とを比較すれば、明らかである。例え
ば５０　Ｈｚの障害周波数の場合は本発明により周波数
の２倍化構成で１ｏＯＨｚとなり、各励磁周期毎の２倍
のす／プリングの場合は１秒当り２００回のサンプリン
グとなり、周波数の４倍化構成の場合は１秒当り４００
回のサンプリングとなる。この場合、これらのサンプリ
ング闇値を有する。その結果突然生ずる流量変化も確実
に検出できるようになり、流動体の調量の場合各計量動
作に対して十分に多数の測定信号が供給される。

測定値が、１障害電圧周期内に複数回サンプリングされ
るため、障害交流電圧がもはや、公知のものとして前提
される方法により、除去されるのではない。それ故特許
請求の範囲第１項記載の別の特徴が前述の方法ステップ
と共働して、測定電圧に含まれる障害電圧成分の補償の
ための新しい方法を示す。これによりサンプリング時間
が障害電圧周期と無関係に任意に選定可能となり、障害
電圧の除去が著しく簡単に、障害直流電圧の補償と同時
に行なうことができる。各障害電圧周期ごとに測定電圧
を手回、８回または相応に複数回サンプリングしさらに
サンプリングの間の時間間隔が一定であるため、障害の
２番目の半周期の間に生ずる。障害交流電圧の１部分積
分値は、障害の最明の半周期の間に行なわれる部分積分
値とは大きさが等しく符号が反対である。その結果障害
交流電圧の全部の部分積分値は、１障害周期の間に加算
により互いに相殺される。

しかし、積分値を単純に加算すると、常に極性の反転す
る有効電圧成分は相互に相殺され、反転しない障害直流
電圧値が加算される。そのため、第２のサンプリングで
得られた測定値が反転するか、あるいは２番目に得られ
た積分値の極性符号が逆になる。従って積分値を加算す
る際に、正の障害直流電圧成分と反転した障害直流電圧
成分とが相殺される。一方有効電圧成分は、極性符号が
交互に反転するので、相応の偶数倍の値に加算される。

この場合、第２の積分値の極性符号が反転しても、障害
交流電圧成分の補償には何ら悪影響のないことが分った
。

これは次の理由による。各障害交流電圧周期の間に、４
回、８回またはその整数倍の回数だけ測定電圧がサンプ
リングされる。その時、第１の障害交流電圧半周期（以
下障害半周期と略す）の間に検出される障害交流電圧値
の極性は反転する。また、それから半周期離れた第２の
障害半周期の間に現れる、逆極性で大きさは同じの障害
交流電圧値の極性も反転する。従って、大きさが同じで
極性が逆の障害交流電圧成分が繰返し現われ、それらは
積分値を加算する時に相互に相殺されるのである。その
ため、ただ１度のステップで加算をすれば、障害直流電
圧と障害交流電圧の両方が補償され、純然たる有効電圧
があとに残る。

この時、サンプリング時間は障害交流電圧の周期と無関
係なので、極めて短（することができる。従って、励磁
電流もごく短時間だけ投入接続すればよい。その結果、
磁界の励磁に必要な電気エネルギを小さくすることがで
きる。

サンプリング速度を多少低くしても、上述の電気エネル
ギを大きく低減したい場合は、特許請求の範囲第４項記
載の方法が好ましい。この方法では、複数の障害電圧周
期から成る加算周期の間に、４回またはその整数倍の回
数だけ、測定電圧が周期的にサンプリングされる。特許
請求の範囲第１項記載の方法では積分時間が１つの障害
電圧周期にわたって加算されるが、第４項の方法では、
複数の障害電圧周期から成る加算周期にわたって積分値
が加算される。この方法でも、１加算周期中に積分値を
加算する際に障害交流電圧成分は相互に相殺され、障害
直流電圧成分も極性符号の反転によって除去される。こ
のように、複数の障害電圧周期から成る長い加算周期の
間にサンプリングを行なうことによって、１秒当りのサ
ンプリング回数を減らし、従つ１励磁電流の投入接続時
間を短くすることができる。

１つの障害電圧周波数しか存在しない場合。

特許請求の範囲第４項における加算周期は、その変形例
である第５項の構成に従って、障害電圧周期の奇数倍、
例えば３倍の周期から形成される。このような奇数個の
障害周期から成る加算周期においては、積分値を加算し
Ｃ（・る間に、加算周期中にわずか４回のサンプリング
を行なえば、障害交流電圧成分と障害直流電流成分を確
実に補償することができる。１回の加算周期の間に行な
われるサンプリングの回数をもつと多（して８回、１２
回、あるいはそれ以上とすれば、測定値の分解能もより
太き（なる。この場合、奇数個の障害半波の後に、つま
り加算周期が３つの障害周期から成る時は３個の半波の
後に、５つの障害周期から成る場合は５個の半波の後に
、大きさが同じで極性が逆の障害電圧値が現れる。

特許請求の範囲第４項記載の流量測定方法によれば、複
数の障害交流電圧の周波数が異なって（・る場合でも、
障害交流電圧および障害直流電圧を除去することができ
る。この場合加算周期は、特許請求の範囲第６項の提案
に基いて、次のような長さに選ばれる。つまり、この加
算周期の間罠、生じ得るすべての障害電圧周期が含まれ
、かつ最も長い障害電圧周期の間に、手回またはその整
数倍の回数だけ測定電圧がサンプリングされる、ように
するのである。

例えば、１つの障害交流電圧の周波数が５０迅＝電源周
波数であり、第２の障害交流電圧の周波数が１６−）ｈ
、そして第３の障害交流電圧の周波数が２５　Ｈ２であ
るとすると、これら３つの周波数に対する障害周期は、
それぞれ２０ｍ５゜６０ｍ５　、４ＱｍＳである。この
場合加算周期は、最小公倍数１２０ｍ５の計算の場合に
おけるように求められる。なぜなら、１２０　ｒｎｓは
２０ｍ５障害周期の６倍、５ＱｍＳ障害周期の２倍、そ
して４ＱｍＳ障害周期の３倍だからである。ここで測定
電圧は、加算周期の間に少くとも８回サンプリングされ
る。なぜなら、最も長い障害電圧周期は６０ｍ５であり
、その間に少くとも４回サンプリングが行なわれるから
である。このような前提の下で、３つの異なる障害周波
数から取出された障害交流電圧成分は、個々の積分値を
加算している間に全体として補償される。また、測定電
圧または積分値の極性符号が交互に変化するので、障害
直流電流も同時に除去される。

特許請求の範囲第２項記載の方法によれば、周期的に・
ξルス化される励磁巻線の直流電流は電流の方向を反転
することによって発生し、また励磁電流の投入接続時間
はその半周期よりも実質的に短い。従って、大きさが同
じで極性が逆の測定値が短いサンプリング時間で取出さ
れ、また磁界の励磁に不可欠な電気エネルギーをかなり
低減することができる。特許請求の範囲第３項記載の方
法によれば、磁界に対する応答時間を考慮して、励磁電
流の投入接続時間を最小にすることができる。

特許請求の範囲第７項には、障害電圧を除去するための
電気回路が記載されている。この電気回路は２つの回路
グループから成り、その回路構成は極めて簡単かつ明瞭
である。

測定電圧は、特許請求の範囲第８項記載の極性反転回路
によって、積分の前にまず不変の形で積分回路に送られ
、次のサンプリングに際してその極性符号を反転して積
分回路へ送られる。

特許請求の範囲第９項に記載されたこの積分回路は、サ
ンプリング時間の間に現われた測定電圧を積分し、後続
するサンプリング期間の間この積分値を記憶する。次の
サンプリング時に積分された値は、記憶され℃いる積分
値に加算され、その和は次のサンプリングまで記憶され
る。

従ってこの積分器においては、１つの加算周期のすべで
のサンプリング値が積分、記憶、加算され、付加的なメ
モリや加算回路は必要ない。

実施例 次に本発明の実施例を図面に基き詳細に説明する。

第１図に示す線図では、上方の波形図の縦軸には励磁電
流Ｅが、また下方の波形図の縦軸には障害交流電圧Ｕｓ
が、特許請求の範囲第１項記載の流量測定方法のための
時間ｔに関する関数として示されている。この方法で（
ま励磁電流周波数ｆｅが障害交流電圧周波数ｆＳの例え
ば２倍にされている。励磁電流εに比例する有効電圧Ｕ
０ならびに障害交流電圧Ｕ５および障害直流電圧Ｕｇか
ら成る測定電圧Ｕは、障害電圧周期Ｔ５の間に４回一定
のサンプリング期間Ｔａに亘って周期的にサンプリング
検出され、積分される。サンプリングないし積分期間Ｔ
ａ＆！この場合障害電圧周期長Ｔ５に依存せず、極めて
短か（選ぶことができ、励磁電ＩＥの投入時間Ｔｅも、
当該励磁電流の半周期より著しく短（なる。この場合投
入接続された直流磁界の特性曲線は、励磁電流Ｅの投入
−遮断時に生じる磁界の慣性の影響を受けて、立上り過
渡期間１や立下り過渡期間２のような経過を有する磁界
特性を呈し、この特性曲線は有効電圧Ｕｎの特性曲線に
相応する。

障害電圧周期Ｔｓの間に２つの有効電圧周期Ｔｎが生じ
、測定電圧Ｕのサンプリングは各有効電圧半周期毎に行
なわれるので、有効電圧成分Ｕｎについては１障害電圧
周期Ｔｓの間に牛つのサンプリング値３．４，５．６が
取り出される。

この場合サンプリング期間Ｔａは励磁電流Ｅの有効投入
期間、即ち投入期間Ｔ８から立上り過渡期間１を差引い
た期間内にある。サンプリング期間Ｔａに亘って検出さ
れた有効電圧値３゜４．５．６は、その斜線をひかれた
面積が有効電圧成分についての積分値を表わしており、
ひとつおきの積分値牛、６の極性を反転させて加算する
ことにより合計される。

第１図の下方に示す障害電圧周期Ｔｓの間では、４回サ
ンプリングされた測定電圧は異なる障害交流電圧部分７
，８，９．１０を含み、これらの部分の斜線をひかれた
面積がやはり障害交流電圧成分ＵＳについての積分値を
表わしている。Φつの積分値７．８，９．１０は、加算
すると相殺される。なぜなら第１の半波の正の積分値は
第２の半波の負の積分値とちょうど同じ大きさだからで
あり、第１の半波の負の積分値は第２の半波の正の積分
値とちょうど同じ大きさだからである。このような障害
電圧成分除去は、両サンプリング値７と９ないしは８と
１０の間の時間間隔を、ちょうど半障害周期にする、つ
まり１８０°の位相差とすることにより確実になる。こ
うすれば対向する両サンプリング値７と９および８と１
０が半波の同じ位置にくる。

この場合、ひとつおきに積分値の極性を反転させること
が、障害交流電圧Ｕ、の除去に不利に作用することはな
い。なぜならサンプリング値７，９は極性が変わらない
から互いに打消し合い、サンプリング値８，１ｏは両方
とも極性が逆になるからやはり加算すれば打消し合う。

図示していない障害直流電圧値ＬＪｇは、ひとつおきに
極性反転することで、やはり加算により相殺されて取除
かれるので、純粋な有効電圧Ｕｎのみ残る。

第２、特許請求の範囲第４項記載の流量測定方法に関す
る線図な示し、この方法では、測定電圧Ｕは、３つの障
害電圧周期Ｔ、から成る１つの加算周期Ａｓ２間に８回
周期的にサンプリングされる。励磁電流Ｅの脈動的特性
はここでは単純化して、投入期間Ｔｅの長さに延長した
ノξルス幅で示されている。これによりサンプリング期
間の間に生じる障害交流電圧値を見易くした。有効電圧
半周期ごとにサンプリングされる有効電圧値Ｕｎもここ
では特に示していない。サンプリングは投入期間Ｔｅの
後半に行なわれ、サンプリングされた障害交流電圧値１
２〜１９は極性変化と共に、即ち極性反転されるサンプ
リング値には（＠、反転されない値には田をつけて障害
交流電圧波形ＵＳ中に示されている。特許請求の範囲第
１項記載の方法と異なり、励磁電流周波数ｆｅないし有
効電圧周波数ｆ。

はここでは障害電圧周波数ｆｓの３分の牛でしかなく、
その結果、２つのサンプリング期間の間の時間間隔Ｔｆ
は比較的大きくなるが、励磁電流Ｅの投入時間Ｔｅは短
くなる。

この方法では、障害電圧の半周期ごとに対をなすサンプ
リングは行なわれないが、ここでもすべての積分値１２
〜１９は加算すれば相殺される。つまり積分値１２は、
障害電圧の３つ後方の半波において検出された部分１６
と逆極性で同じ大きさであり、同様のことが積分値１３
と１７．１４と１８．１５と１９についても当てはまる
。このような障害交流電圧成分ＵＳの除去は、１つおき
に極性を反転させても有効に行なえる。なぜなら、積分
値１２．１６ならびに１４．１８はその極性が変わらず
、積分値対１３と１７および１５と１９は各々極性反転
されるので、これらの対のサンプリング値はやはり互い
に逆極性のままだからである。加算周期Ａｓの間に偶数
回サンプリングして、サンプリング値をひとつおきに極
性反転させることによつても、直流電圧成分Ｕｇが加算
時に相殺さ汽純然たる有効電圧信号Ｕｎが得られる。

第３図に示す実施例では、測定電圧Ｕは、３つの障害電
圧周期Ｔｓから成る加算周期Ａｓの間に４回だけサンプ
リングされ、これにより個々のサンプリング間の時間間
隔Ｔｆが長（なり、ひいては、投入期間Ｔｅが先と同様
に短い場合、投入休止期間Ｔｐが著しく長くなっている
。ここでも、Φつのサンプリングされた障害交流電圧成
分２０〜２３は加算時に相殺される。なぜなら積分値２
０と３つ後方の半障害電圧周期にてサンプリングされた
積分値２２とが逆極性で同じ大きさだからであり、また
積分値２１と２凸とは３つの半障害電圧周期の時間間隔
を有し、従って互いに打ち消し合う。積分値２１　、２
３の極性を反転させても、ここでもやはり障害除去を行
なうことができる。しかもこの方法の場合、有効電圧周
波数ｆｎは障害電圧周波数ｆ５より低く、障害電圧周波
数の３分の２となる。

−島 −゛　　　　　′　　　　゛　　゛　　　、５１１、次
に、第４図を用いて、異なった周波数ｆ５１゜ｆＳ２お
よびｆ５５の曲線ＵＳ＋　”５２およびＵＳ３を示す種
々異なる３つの障害交流電圧がある場合の除去について
説明する。この際、ｆ９．は５゜Ｈｚ、　　ｆｓ２はｌ
　６　２／３Ｈｚ、　　ｆ５３は２５　Ｈｚとすると、
障害周期Ｔ５１は２０　ｍｓ、　Ｔ５□は５Ｑｍｓ、■
、ｓは４０　ｍＳ　となる。各障害周波数の比ｆ５１：
ｆ５□：ｆ３．は１　：　１／３　：　１／２となるの
で、特許請求の範囲第６項記載の方法に相応して当該比
は共通の分母６で表わし得るので、加算周期Ａ５は６つ
の障害周期”５１から形成され、１２Ｑｍｓの大きさで
ある。障害周期Ｔ５□は加算周期Ａ５中に２回含まにて
おり、障害周期”Ｓ３は３回含まれている。最長障害電
圧周期”５２０間には、特許請求の範囲第６項記載の方
法に相応してΦ回すン！リングされるので、障害交流電
圧は加算周期中８回、即ち、時間間隔２４〜３１内でサ
ンプリングされる。

個々の各障害電圧について個別に考えると。

障害電圧Ｕ５１の場合、時間間隔２４／２６および２５
／２７ならびに２８／３０および２９／３１に対して相
互に逆向きの同じ大きさの積分値が得られるので、全て
の障害交流電圧成分Ｕｓ＋は相互に打消し合う。障害電
圧Ｕ５□の場合、相互に打消し合うサンプリング対２４
／２６および２５／２７ならびに２８／３０および２９
／３１が得られる。障害電圧Ｕ５３の場合、打消し合っ
て補償されるサンプリング対は時間間隔２４／２８およ
び２５／２９ならびに２６／３０および２７／３１によ
って形成される。従って、障害交流電圧の全サンプリン
グ値は加算するだけで除去されるので、個々の障害電圧
の加算重畳から生じる、実際に現われる全障害電圧Ｕ５
に対しても障害電圧補償がなされる。

第５図に一示された電気回路は、磁気−誘導形流量計の
変換器内に設けられており、その際、回路の入力側３２
には増巾された測定電圧Ｕが印加されており、この測定
電圧Ｕは有効電圧Ｕ　、障害交流電圧Ｕおよび障害直流
電圧Ｕｇｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓ
１合したものである。演算増幅器３３と２つの抵抗３４
．３５とから構成された回路群Ａは、極性反転回路とし
てスイッチ３６．３７と接続されている。演算増幅器３
３の反転入力側３８は、抵抗３４を介して測定電圧入力
側３２と接続されておシ、かつ同じ大きさの第２の抵抗
３５を介して演算増幅器３３の出力側３９と接続されて
いる。それに対して、非反転入力側４゜はスイッチ３６
を介して測定電圧入力側３２に接続されているか、まだ
はスイッチ３７を介し７て基準電位４１に接続されてい
る。両スイッチ３６．３７は詳細に示していないクロフ
ク・ξルス発生器によって各サンプリング後ごとに切換
えられる。スイッチ３６が閉じ、スイッチ３７が開かれ
ている場合、入力信号は極性反転されず、同じ極性で演
算増幅器３３の出力側３９に出力される。スイッチ３６
．３７がクロフク・ξルス発生器によって切換制御され
ると、スイッチ３７は閉じられ、スイッチ３６は開かれ
る。

その際、回路群Ａは入力信号に対して反転作用するので
、測定信号Ｕは反転された極性で出力側３９に出力され
る。

クロックパルス発生器はスイッチ４２も制御し、スイッ
チ４２はサンプリング期間申開じられ、す／シリング時
間を決める。積分回路群Ｂは、抵抗４３、積分コンデン
サ４４および演算増幅器４５から構成されている。演算
増幅器牛５０反転入力側４６は、一方では抵抗４３とス
イッチ４２を介して極性反転回路群Ａの出力側３９と接
続されており、他方では積分コンデンサ４４を介して演
算増幅器４５の出力側４７と接続されている。演算増幅
器４５の第２の入力側４８は、基準電位４１に接続され
ている。この回路群Ｂは、各サンプリングの間、スイッ
チ４２を介して演算増幅器３３の出力側３９に印加され
る測定電圧をそれぞれのサンプリング時間の持続期間中
積分する。この際、積分値はコンデンサ４４に蓄積され
、それから、次のサンプリングの際生じる新たな積分値
はそのつど先行の１つまたは複数の積分値に加算される
ので、障害電圧周期または加算周期内の最後のす／プリ
ングの後、加算された積分値が出力側４７に出力される
。この信号は、障害交流電圧および障害直流電圧とは無
関係な、流量に比例する有効信号である。

各加算周期後ごとにクロック・ξルス発生器によって短
時間閉じられるサンプリングスイッチ４９を介して、こ
の測定値は評価回路５ｏに供給される。評価回路５０は
、コンデンサ５１およびインピーダンス変換器５２なら
びに測定信号の後続処理のため後置接続された構成素子
群から構成されている。コンデンサ５１には、測定値が
次のサンプリングサイクルの終りまで蓄積されている。

サンプリンゲスインチ４９は直ちに再び開き、クロック
・ぐルス発生器はサンプリング休止期間中も放電スイッ
チ５３を閉じ、この放電スイッチ５３を介して積分コン
デンサ４４は放電され、従って、最後に加算された測定
電圧は消去される。この過程は、各加算周期ごとに繰返
される。

発明の効果 本発明により、測定電圧に含まれる障害量が簡単に除去
され、極めて迅速な流量変化にも対応できる、かつ電気
エネルギの節約される磁気誘導形流量測定法が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、特許請求の範囲第１項記載の流量測定方法の
説明に供する脈動的励磁電流とサンプリングと障害電圧
周期との間の関係を示す線図、第２、特許請求の範囲第
５項記載の方法で、８回サンプリングする場合の、脈動
的励磁電流とサンプリングと、３つの障害電圧周期から
成る加算周期との関係を示す線図、第３図は第２図に相
応する方法で、ただしサンプリングを加算周期の間８回
行う場合の説明に供する線図、第４図は、特許請求の範
囲第６項記載の方法の、３つの異なる障害交流電圧を有
する場合の説明に供する、脈動的励磁電流とサンプリン
グと加算周期との間の関係を示す線図、第５図は本発明
の方法を実施するのに適した電気回路の図である。 Ｕ、・・・有効電圧、Ｕ５．Ｕｇ・・・障害直流電圧、
Ｔ５　　・・障害電圧周期、Ｔ８・・・標本化時間、Ｅ
・・励磁電流、Ｔｅ・・・投入持続時間、Ｔ８・・・積
分時間、３３，４５．５２・・・演算増幅器第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気的に絶縁された管部分を流れる導電性の媒体に
   、周期的に脈動する直流電流が供給される励磁巻線によ
   つて発生される磁界が貫くようにし、かつ誘起された、
   流れの速度に比例する有効電圧を障害電圧とともに励磁
   電流のおのおのの半周期の期間中所定の標本化時間に亘
   つて管部分の２つの電極において標本化検出し、変換器
   において積分しかつ積分値を相互比較し、その際障害交
   流電圧成分と障害直流電圧成分とが補償される、磁気誘
   導流量測定方法において、 励磁周波数（ｆ＿ｅ）を障害電圧周波数（ｆ＿ｓ）の２
   倍または偶数倍としかつ測定電圧（Ｕ）を１つの障害電
   圧周期（Ｔ＿ｓ）の期間中４回またはその偶数倍周期的
   に標本化しかつ自由に選択可能な一定の標本化時間（Ｔ
   ＿ａ）にわたつて積分し、その際前記測定電圧を２番目
   ごとの標本化に対して極性反転するかまたは２番目ごと
   の検出された積分値に反対の極性を付与し、かつその都
   度１つの障害電圧周期の期間中生じる積分値を、障害交
   流電圧および障害直流電圧（Ｕ＿ｓ、Ｕ＿ｇ）を含んで
   いない純然たる有効電圧（Ｕ＿ｎ）を取り出すために加
   算することを特徴とする磁気誘導流量測定方法。 ２、励磁巻線の周期的に脈動する直流電流を、電流方向
   の極性反転によつて発生しかつ励磁電流（Ｅ）の投入持
   続時間（Ｔ＿ｅ）を同電流の半周期より遥かに短くする
   特許請求の範囲第１項記載の磁気誘導流量測定方法。 ３、標本化ないし積分時間（Ｔ＿ａ）を、励磁電流（Ｅ
   ）の短縮された投入持続時間（Ｔ＿ｅ）より短くしかつ
   標本化をその都度励磁電流の投入持続時間の縁領域にお
   いて行なう特許請求の範囲第２項記載の磁気誘導流量測
   定方法。 ４、電気的に絶縁された管部分を流れる導電性の媒体に
   、周期的に脈動する直流電流が供給される励磁巻線によ
   つて発生される磁界が貫くようにし、かつ誘起された、
   流れの速度に比例する有効電圧を障害電圧とともに励磁
   電流のおのおのの半周期の期間中所定の標本化時間に亘
   つて管部分の２つの電極において標本化検出し、変換器
   において積分しかつ積分値を相互比較し、その際障害交
   流電圧成分と障害直流電圧成分とが補償される、磁気誘
   導流量測定方法において、 測定電圧（Ｕ）を複数の障害電圧周期（Ｔ＿ｓ）から生
   じる１つの加算周期（Ａ＿ｓ）期間中に４回またはその
   偶数倍周期的に標本化しかつ自由に選択可能な一定の標
   本化時間（Ｔ＿ａ）にわたつて積分し、その際前記測定
   電圧を２番目ごとの標本化に対して極性反転するかまた
   はおのおの２番目の検出された積分値に逆の極性を付与
   しかつその都度１加算周期（Ａ＿ｓ）の期間中生じる積
   分値を障害交流電圧および障害直流電圧（Ｕ＿ｓ、Ｕ＿
   ｇ）を含まない有効電圧のみ（Ｕ＿ｎ）を得るために加
   算することを特徴とする磁気誘導流量測定方法。 ５、１つの障害電圧周波数（ｆ＿ｓ）のみが存在する場
   合、加算周期（Ａ＿ｓ）を障害電圧周期（Ｔ＿ｓ）の奇
   数倍から形成する特許請求の範囲第４項記載の磁気誘導
   流量測定方法。 ６、種々異なつた周波数（ｆ＿ｓ＿１、ｆ＿ｓ＿２、ｆ
   ＿ｓ＿３）を有する複数の障害交流電圧が存在する場合
   、加算周期（Ａ＿ｓ）を、該加算周期において生じうる
   すべての障害電圧周期が１倍または整数倍含まれている
   ような長さとしかつ測定電圧（Ｕ）を生じうる最長の障
   害電圧周期（Ｔ＿ｓ＿２）の持続時間の期間中４回また
   はその整数倍周期的に標本化する特許請求の範囲第４項
   記載の磁気誘導流量測定方法。 ７、電気的に、絶縁された管部分を流れる導電性の媒体
   に、周期的に脈動する直流電流が供給される励磁巻線に
   よつて発生される磁界が貫くようにし、かつ誘起された
   、流れの速度に比例する有効電圧を障害電圧とともに励
   磁電流のおのおのの半周期の期間中所定の標本化時間に
   亘つて管部分の２つの電極において標本化検出し、変換
   器において積分しかつ積分値を相互比較し、その際障害
   交流電圧成分と障害直流電圧成分とが補償される、磁気
   誘導流量測定方法であつて、 励磁周波数（ｆ＿ｅ）を障害電圧周波数（ｆ＿ｓ）の２
   倍または偶数倍としかつ測定電圧（Ｕ）を障害電圧周期
   （Ｔ＿ｓ）の期間中４回またはその偶数倍周期的に標本
   化しかつ自由に選択可能な一定の標本化時間（Ｔ＿ａ）
   にわたつて積分し、その際前記測定電圧をおのおの２番
   目の標本化に対して極性反転するかまたはおのおの２番
   目の検出された積分値に反対の極性を付与し、かつその
   都度障害電圧周期の期間中生じる積分値を、障害交流お
   よび障害直流電圧（Ｕ＿ｓ、Ｕ＿ｇ）を含んでいない純
   然たる有効電圧（Ｕ＿ｎ）を取り出すために、加算する
   形式の磁気誘導流量測定方法を実施するための電気回路
   において、障害電圧（Ｕ＿ｓ、Ｕ＿ｇ）の除去のために
   必要な回路部分が、測定電圧（Ｕ）を検出する極性転換
   回路群（Ａ）と、後置接続された、積分、記憶および加
   算を実施する積分回路群（Ｂ）とから成り、該回路群の
   出力側（４７）は後置接続された評価回路（５０）に接
   続されていることを特徴とする磁気誘導流量測定装置。 ８、極性転換回路群（Ａ）は、演算増幅器（３３）を有
   し、該増幅器の反転入力側（３８）は一方において抵抗
   （３４）を介して、測定電圧入力側（３２）と接続され
   ており、他方において第２の同じ大きさの抵抗（３５）
   を介して演算増幅器（３３）の出力側に接続されており
   かつ同増幅器の非反転入力側（４０）はスイッチ（３６
   ）を介して測定電圧入力側（３２）に接続されるかまた
   は第２スイッチ（３７）を介して基準電位（４１）に接
   続されており、その際前記２つのスイッチ（３６、３７
   ）はクロック発生器によつておのおのの標本化後反転制
   御される特許請求の範囲第７項記載の磁気誘導流量測定
   装置。 ９、積分回路群（Ｂ）は、演算増幅器（４５）を有し、
   該増幅器の反転入力側（４６）は一方において抵抗（４
   ３）および前置接続された、おのおのの漂本化期間中ク
   ロック発生器によつて閉成位置に制御されるスイッチ（
   ４２）を介して極性転換回路群（Ａ）の出力側（３９）
   に接続されており、他方において積分コンデンサ（４４
   ）を介して同演算増幅器（４５）の出力側に接続されて
   おりかつ同演算増幅器の第２入力側（４８）は基準電位
   （４１）に接続されており、その際演算増幅器（４５）
   の出力側（４７）に標本化スイッチ（４９）と前記積分
   コンデンサ（４４）に対して並列に放電スイッチ（５３
   ）とが設けられており、前記両スイッチは、おのおのの
   加算周期後加算された積分値が標本化スイッチ（４９）
   を介して短時間評価回路（５０）に転送されかつ引続い
   てさらに標本化休止期間中に積分コンデンサ（４４）が
   放電スイッチ（５３）を介して放電されるように、クロ
   ック発生器によつて制御される特許請求の範囲第７項ま
   たは第８項記載の磁気誘導流量測定装置。