KR100186887B1 - 전자유량계 및 유량의 전자측정방법 - Google Patents

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Abstract

측정코자 하는 유량의 유체가 흐르는 측정관과 측정관의 내벽에 서로 대향하여 배치된 복수의 전극과, 측정관내에 그 관축과 직교방향으로 기전력을 인가하는 여자코일과, 적어도 2치의 여자주기에 대응하는 방형파전류를 여자코일에 공급하는 여자회로와, 각 여자주기마다 전극간에 기전력이 발생될 때 여자주기동안에 발생된 이 기전력에 대응하는 유량신호를 외삽에 의해 여자주기를 무한대로 하였을 때에 얻어지는 유량치신호를 얻는 유량치 연산회로와 외삽에 의해 유량치 연산회로로부터 얻어진 유량치신호를 출력하는 유량치출력신호로 된 전자유량계.

Description

전자유량계 및 유량의 전자측정방법
제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 전자유량계의 구성을 예시한 도면.
제2도는 제1도의 계기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도로서 더 구체적으로는 제2도에서의 (g), (h), (i), (j), (k), (l), (m)은 각각 여자전류파형, 자계파형, 기전력파형, 유도노이즈파형, 타이밍신호, 샘플링신호, 1차유량신호를 나타낸 도면.
제3도는 제1도의 계기에 사용되는 직선근사에 의한 외삽을 설명하기 위한 도면.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 의한 여자주기를 3단계로 하였을 때의 각 여자주기와 전자유량계의 1차 유량신호와의 관계를 나타낸 도면.
제5도는 본 발명의 제4실시예에 의한 아날로그 전자유량계의 구성을 나타낸 도면.
제6도는 제5도의 계기를 설명하기 위한 타이밍도로서 더 구체적으로는 제6도에서의 (n), (o), (q), (r)은 스위치의 개폐타이밍을 나타내고, (p), (s)는 각각 제5도의 자동증폭기 및 연산증폭기의 출력을 나타낸 도면.
제7도는 포물선에 의거한 외삽을 설명하기 위한 도면.
제8도는 본 발명의 제7실시예에 의한 전자유량계의 구성을 설명한 도면.
제9도는 제8도의 전자유량계의 동작을 설명하기 위한 타이밍도로서 더 구체적으로는제9도에서의 (t)는 여자전류검출선에 접속하는 타이밍을 나타내고, (u)는 제8도의 A/D변환기의 출력파형을 나타낸 도면.
제10도는 종래의 전자유량계의 구성을 나타낸 도면.
제11도는 제10도의 종래의 유량계의 동작을 설명하기 위한 타이밍도로서 더 구체적으로는 제11도에서의 (a), (b)는 여자전류 스위칭 펄스의 타이밍을 나타내고, (c), (d), (e), (f)는 각각 여자전류파형, 기전력파형, 샘플링펄스, 샘플/홀드펄스를 나타낸 도면.
본 발명은 도전성 유체의 유량을 측정하는 전자유량계 및 전자유량 측정방법에 관한 것이며, 특히 유체의 정지를 수반하는 영점조정을 함이 없이 유도 노이즈에 의한 측정오차를 최소화하여 유량측정 정밀도와 측정방법에 현저한 향상을 가져오는 전자유량계에 관한 것이다.
일반적으로 전자유량계는 측정관에 흐르는 도전성 유체에 직교하는 방향으로 전자계를 인가하여 관내의 2개의 전극을 이용해서 유체에 전자유도에 의해 생기는 기전력을 검출하여 유량치에 대응하는 값으로 변환하도록 구성되어 있다. 최근에는 전자유량계로서 저주파수 여자형의 전자유량계가 널리 사용되고 있으며, 이것은 또 방형파 여자형이라고 불리워지며 교류여자형이나 직류여자형에 비해 영점안정성이 뛰어나다.
저주파수 여자형의 전자유량계에서는 여자코일을 흐르는 여자전류가 두 개의 고정치 사이에서 주기적으로 스위칭하며, 즉 여자전류의 극성이 주기적으로 변화하며 이 여자전류가 각 고정치에 달할 때 관내의 2개의 전극간에 생기는 기전력이 1회 샘플링된다. 근접하는 샘플간의 차이를 발생케 함으로써 회로구성의 오프셋전압(offset voltage)이나 전자계에 의해 생긴 직류에 의한 영향을 받지 않는 유량치를 구할 수가 있다.
그러나 이러한 저주파수 여자형의 전자유량계는 여자전류가 고정치에 달한 후 충분한 시간이 경과한 후에 전극간의 기전력을 샘플링하지 않으면 영점이 변동하며 유량측정에 오차가 생기는 문제점이 있다. 영점을 안정하게 하기 위하여 여자전류의 스위칭기간을 길게 잡으면 측정능력이 떨어진다. 이는 또한 제어루프가 형성될 경우에 난조를 발생한다.
영점을 안정화하기 위하여 일본특허공개공보 No. 2-16852에 제시된 바와 같이 신규의 전자유량계가 제안되었다. 제10도는 이 전자유량계의 블록도이며, 제11도는 그 동작을 설명하는 타이밍도이다. 이 유량계는 여자전류를 공급하는 여자회로(1), 여자회로(1)로부터의 여자전류에 응답해서 유체의 유량에 비례하는 기전력 ea를 발생하는 전자유량계 송신기(2) 및 기전력 ea에 대응하는 유량치를 얻기 위한 신호처리회로(3)로 된다.
여자회로(1)에서는 정전류원(4)은 정전류를 발생하고 스위치(5a, 5b)는 각각 제11도 (a), (b)에 나타낸 펄스 P1a, P1b에 응답해서 정전류원(4)로부터의 정전류의 극성을 0, 부,정의 순서로 변화하여 변화된 극성의 정전류를 송신기(2)의 여자코일(6)에 공급한다.
전자유량계 송신기(2)에서는 여자코일(6)은 여자회로(1)로부터의 여자전류 Iw(제11도(c)에 도시)의 인가에 응답해서 자계를 발생하여 측정관의 축에 직교하는 방향으로 인가한다. 관의 내벽에 배치된 2개의 전극(8a, 8b)은 자계에 의해 유체내에 유도된 제11도(d)에 나타낸 바와 같은 기전력 ea를 신호처리회로(3)내의 AC증폭기(9)에 공급한다.
신호처리회로(3)에서는 AC증폭기(9)는 전극(8a, 8b)에 의해 검출된 기전력 ea를 증폭하고, 스위치(10)는 제11도(e)에 나타낸 샘플링펄스 P2의 타이밍에 따라 여자전류가 0인 기간에 2회 여자전류가 정 또는 부인 기간에 1회 증폭된 출력을 샘플링한다. 샘플링된 각 결과치는 아날로그/디지털(A/D)변환기(11)에 순서대로 인가된다.
A/D변환기(11)는 각 샘플을 디지털형태로 변환하여 마이크로프로세서(12)에 인가한다.
마이크로프로세서(12)는 이들 디지털샘플의 연산을 실시하여 이들 기전력으로부터 오프셋전압성분 Vf 및 노이즈성분 Vn을 제거함으로써 유체의 유량만에 비례하는 신호성분 V31, V32를 얻는다. 이 신호성분 V31, V32는 디지털/아날로그(D/A)변환기(13)에 인가된다.
마이크로 프로세서(12)는 펄스 Pla, Plb를 스위치(5a, 5b)에 펄스 P2를 샘플링스위치(10)에, 제어펄스 P3를 D/A변환기(13)다음의 샘플/홀드회로(14)에 공급하는 기능을 갖는다. D/A 변환기(13)는 마이크로프로세서(12)에 의한 연산결과를 아날로그 신호로 변환한 후 샘플/홀드회로(14)에 이를 인가한다. 샘플/홀드신호(14)는 제11도(f)에 나타낸 시간동안 아날로그신호를 샘플 및 홀드해서 출력전압eo를 발생한다.
따라서 이러한 형식의 전자유량계는 여자전류가 정 또는 부일 때의 노이즈성 분과 여자전류가 0일 때의 노이즈 성분간의 차이를 보상하여 영점변동을 일으키는 노이즈 성분을 효과적으로 제거함으로써 스위칭 간격을 길게함이 없이 측정능력의 저하를 방지함과 동시에 영점을 안정화 시킬 수가 있다.
그러나 이 전자유량계에서는 여자전류가 0인 기간에는 2회, 여자전류가 정 또는 부인 기간에는 1회 샘플링하여야 하기 때문에 1샘플링 시간이 대단히 짧다. 따라서 측정은정은 샘플링 동안의 유체내의 기포나 고형물의 영향을 받아서 측정의 신뢰성이 저하된다.
반면에 이러한 기포나 고형물의 영향을 피하기 위해 전극간에 발생된 기전력 ea의 샘플링 시간을 충분히 길게 잡으면 여자기간이나 주기가 길어져서 결과적으로는 응답성이 떨어진다. 더구나 펄프액체 등의 슬러리유체는 노이즈 주파수가 낮아질수록 노이즈레벨이 올라가는 1/F 특성을 가지고 있기 때문에 여자주기의 증가, 즉 여자주파수의 감소에 따라 신호대 잡음비율이 저하된다.
따라서 본 발명의 제1의 목적은 유체의 정지를 수반하는 영점조정을 함이 없이 유도노이즈에 의한 측정오차를 제거하는 전자유량계 및 전자유량 측정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2의 목적은 비교적 긴 샘플링 시간을 설정하여 유체내의 기포나 고형물의 영향을 피하고 측정능력을 향상시키는 전자유량계 및 전자유량 측정방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자유량계는 측정하고자 하는 유량의 유체가 흐르는 측정관과, 측정관의 내벽에 서로 대향해서 배치된 복수의 전극과, 관축과 직교방향으로 측정관 내부에 자계를 인가하는 여자코일을 갖춘 전자유량계로서 여자코일에 적어도 2치의 여자주기 사이에서 선택적으로 스위칭되는 방형파전류를 공급하는 여자회로와 유체에서 유도되고 전극에 의해 검출된 기전력으로부터 구한 각 여자주기에 대한 유량신호를 외삽함으로써 여자주기를 무한대로 하였을 때의 유량치신호를 얻는 유량치 연산회로와, 유량치 연산회로에 의해 얻어진 유량치신호를 출력하는 유량치신호 출력회로를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 것이다.
여자코일의 여자주기가 길어질수록 여자전류는 안정해지며, 유량신호에 오차가 생기기 어렵다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또한 여자주기가 길어질수록 측정능력이 떨어져서 난조가 생기기 쉬워진다는 것도 잘 알려진 사실이다.
본 발명에서는 유량치 연산회로가 상이한 여자주기를 유량신호로부터의 여자주기를 무한대로 길게 하였을 때의 유량치신호에 대응하는 유량치신호를 얻어서 유체의 정지를 수반하는 영점조정을 함이 없이 유도 노이즈에 의한 측정오차를 제거하여 응답성의 저하를 방지한다.
또한 본 발명은 각 여자주기마다의 유량신호를 단순하게 샘플링함으로써 샘플링시간을 길게할 수 있어서 유체내의 기포나 고형물에 의한 영향을 받기 어렵게 하고 있다.
전자유량계에서 여자회로는 교번하는 제1 및 제2의 여자주파수 fH 및 fL의 방형파전류를 여자코일에 공급하며, 제1의 여자주파수 fH에 대응해서 제1의 유량신호 SH, 제2의 여자주파수 fL에 대응해서 제2의 유량신호 SL가 검출되면 유량치 연산회로는 다음 식 중의 하나에 의해 유량치 V를 연산한다.
V = SL × fH/(fH-fL)-SH × fL/(fH-fL)
V = SL × fH2/(fH2-fL2)-SH × fL2/(fH2-fL2)
따라서 단지 2치의 여자주파수만을 채용함으로써 전자유량계의 구조를 간단히 하고 있다.
유량치수 연산회로는 제1의 여자주파수 fH대응의 제1의 SH의 평균치 SHa, 제2의 여자주파수 fL 대응의 제2의 유량신호 SL의 평균치 SLa를 얻는다. 이 회로가 평균치 SHa 및 SLa의 연산 후에 제1의 유량신호 SH를 받으면 다음 식에 이해 V를 계산한다.
V = (SLa-SHa) × fH/(fH-fL)+SH
이 회로가 평균치 SHa 및 SLa의 연산 후에 제2의 유량신호 SL를 받으면 다음 식에 의해 V를 계산한다.
V = (SLa-SHa) × fH/(fH-fL)+SL
따라서 평균치를 사용하면 가일층의 신뢰도 향상을 기할 수가 있다.
유도노이즈의 크기가 클 경우에는 평균 기준의 식은 다음과 같이 변형될 수 있다.
V = (SLa-SHa) × fH2/(fH2-fL2)+SH
V = (SLa-SHa) × fH2/(fH2-fL2)+SL
본 발명의 다른 전자유량계는 측정하고자 하는 유량의 유체가 흐르는 측정관과, 측정관의 내벽에 서로 대향하여 배치된 복수의 전극과, 관축에 직교방향 측정관 내부에 자계를 인가하는 여자코일을 갖춘 전자유량계로서 여자코일에 적어도 2치의 여자주기 간에서 선택적으로 스위칭되는 방형파 여자전류를 공급하는 여자회로와, 유체에서 유도되고, 전극에 의해 검출되는 기전력에 응답하여 각 여자주기마다 유량신호를 발생하는 유량신호 발생회로와, 소정의 기립시간(rise time)동안에 여자코일을 지나 흐르는 여자전류를 검출하는 여자전류 검출회로와, 여자전류 검출회로에 의해 검출된 여자전류와 소정의 기준전류치를 비교하여 기립시간 동안에 여자전류가 소정의 기준전류치에 달했는가의 여부를 판정하고, 여자전류가 기준전류치에 달했다고 판정되었을 경우에는 여자주기의 1차 함수에 의거한 외삽법으로, 여자전류가 기준전류치에 달하지 않았다고 판정되었을 경우에는 여자주기의 2차 함수에 의거한 외삽법으로 유량신호 발생회로에 의해 발생된 유량신호로부터 여자주기를 무한대로 하였을 때의 유량치신호에 대응하는 유량치신호를 얻는 유량치 연산회로와, 유량치 연산회로에 의해 얻어진 유량치신호를 출력하는 유량치 출력회로를 더 갖춘 것을 특징으로 한다.
이렇게 하여 유량치 연산회로는 소정의 기립시간 동안에 여자전류가 어떻게 기립하였는가에 따라 유량신호의 외삽법을 위한 함수를 선택하여 외삽법의 정밀도를 향상시킨다. 이에 따라 측정정밀도의 가일층의 향상을 기할 수가 있다.
본 발명에 의하면 여자주기가 무한대로 될 때의 유량치신호에 대응하는 유량치신호를 각 여자주기 마다의 유량신호로부터 얻을 수 있으므로, 유체의 정지를 수반하는 영점조정을 함이 없이 유도노이즈에 의한 측정오차를 제거하여 측정정밀도를 향상시킨다. 동시에 샘플링시간을 길게 잡을 수 있어서 유체내의 기포나 고형물의 영향을 받기가 어려워지므로 신뢰도를 향상시킨다.
(실시예)
본 발명의 제1실시예에 의한 전자유량계를 제1도를 참조하여 설명한다. 이 전자유량계는 유량을 측정하고자 하는 유량의 도전성 유체가 흐르는 측정관(21)과 관축에 직교방향으로 측정관에 자계를 인가하는 여자코일(22)과, 자계에 직교방향으로 측정관내의 내벽에 서로 대향하게 배치된 2개의 전극(23)으로 된 검출기(24)를 갖춘다. 검출기(24)는 제어기능을 가진 변환기(25)에 접속된다.
제어기능을 가진 변환기(25)는 복수의 여자주기 중의 어느 하나로 여자코일을 여자하고, 일련의 데이터 처리를 위해 언제라도 전극(23)으로부터 얻어진 기전력을 꺼낼수 있도록 구성되어 있다. 더 구체적으로 변환기(25)는 여자회로(26), 전치증폭기(27), 샘플링스위치(28), 커패시터(29), A/D변환기(30), 신호처리 타이밍 제어회로(31), 출력회로(32)를 구비한다.
여자회로(26)는 반대 극성의 두 정전류원(26a, 26b)과 정전류원중의 하나를 접속하는 여자전환스위치(26c)로 된다. 신호처리 타이밍 제어회로(31)로부터의 여자전환신호에 의하여 스위치(26c)가 전환됨으로써 여자코일은 복수의 여자주기중의 어느 하나로 코일(22)을 여자하는 기능을 수행한다.
전치증폭기(27)는 전극(23)에 의해 검출된 기전력을 증폭하여 증폭된 신호를 샘플링스위치(28)로 보낸다.
샘플링스위치(28)는 다음에 커패시터(29)와 더불어 샘플/홀드신호를 형성한다. 스위치(28)는 신호처리시간 제어회로로부터의 타이밍신호에 의해 열리거나 닫히어져 언제라도 전치증폭기(27)의 출력신호를 꺼내서 그 샘플을 A/D변환기(30)로 보내는 기능을 수행한다.
A/D변환기(30)는 샘플/홀드신호로부터의 각 샘플을 디지털형태로 변환하여 이 디지털 샘플을 신호처리 타이밍 제어회로(31)로 보내는 기능을 갖는다.
도시하지 않은 마이크로 컴퓨터를 갖는 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 소정의 여자주기로 여자제어신호를 여자전환스위치(26c)로 보내어 여자회로(26)를 제어하고, 소정의 시간으로 타이밍신호를 샘플링스위치(28)로 보내어 샘플/홀드신호를 제어하는 기능을 수행한다. 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 또한 A/D변환기(30)로부터의 샘플에 대한 계산을 하여 그 결과를 출력회로(32)로 보내는 기능도 갖는다.
출력회로(32)는 신호처리 타이밍 제어회로(31)로부터의 계산결과를 유량계의 출력으로 공급한다.
상기 전자유량계의 동작을 제2도에 나타낸타이밍도에 의거하여 설명한다.
유체가 측정관(21)을 통하여 일정한 유량으로 흐른다고 가정한다.
변환기(25)의 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 긴 여자주기와 짧은 여자주기를 교번하는 여자전환신호를 여자회로(26)의 스위치(26c)에 인가한다. 이에 대한 응답으로 여자회로(26)는 긴 주기와 짧은 주기의 방향파전류를 검출기(24)의 여자코일(22)에 인가한다.
이때 여자전류가 여자코일(26)을 통하여 흐르는데 이 여자전류는 각 코일이 인덕턴스를 가지고 있으며, 각 정전류원(26a, 26b)이 고정출력전압을 가지고 있기 때문에 제2도(g)에 나타낸 바와 같이 극성변환시로부터 소정의 시간이 지나야 일정하게 된다. 따라서 제2도(h)에 나타낸 바와 같이 자속으로 표시된 자계가 발생한다.
이 자계는 제2도(i)에 나타낸 바와 같이 유체내의 기전력을 발생하며, 이 기전력은 전극에 의해 검출된다. 자계는 검출기에 흐르는 와류(eddy current)의 영향을 받아 여자전류의 진폭이 일정하게 되는 순간과 자계가 일정하게 되는 순간 사이에 약간의 지연이 생기게 되는 점을 유의해야 한다.
자계가 안정화되기 전에 자계의 변화에 의하여 유도되고, 직류 노이즈를 포함한 제2도(j)에 나타낸 바와 같은 유도노이즈가 전치증폭기(27)의 2개의 출력, 전극(23), 도전성유체로 형성된 도전성 루프내에 발생한다. 이 유도노이즈는 전극(23)간의 기전력에 중첩된다. 직류노이즈가 전극(23)에 발생한다는 점에 주의할 필요가 있다.
전극(23)애 의해 검출된 기전력은 전치증폭기(27)에 의해 증폭된 후 기전력 증폭신호로서 샘플링스위치(28)로 보내어진다. 한편 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 여자전환신호의 송출시로부터 전극(23)의 기전력의 진폭이 일정해지는 소정의 시간이 경과한 후에 샘플링스위치(28)에 제2도(k)에 나타낸 바와 같이 타이밍 신호를 보낸다.
샘플링스위치(28)가 이 타이밍신호를 받으면 각 여자주기 각 여자주기에서의 극성전환 직전의 소정기간 만큼 닫힌 상태가 되며, 그 동안에 커패시터(29)는 기전력 증폭신호의 레벨로 충전된다. 즉 긴 주기와 짧은 주기의 2개의 여자주기로 각각 기전력 증폭신호의 정극성 안정레벨과 부극성 안정레벨을 꺼내는 2회의 샘플링이 실시된다.
이와같이 샘플링된 기전력 증폭신호는 A/D변환기(30)에 의해 디지털샘플로 변환되어 각 여자주기에서의 여자전류의 각 극성마다 신호처리 타이밍 제어회로(31)에 보내어진다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 긴 주기 및 짧은 주기 마다에 정극성 및 부극성의 샘플 신호를 받으면 도시하지 않은 마이크로 컴퓨터에 의해 각 여자주기 마다 정극성 샘플로 부터 부극성 샘플을 감산하는 1차 처리를 실시한다. 그 결과로서 제 2도(m)에 나타낸 바와같은 1차 유량신호가 얻어진다.
긴주기 및 짧은 주기에 대응하는 1차 유량신호에서는 아주 저주파수의 노이즈 성분이 제거되나 제 2도(m)에서 검은 점으로 가리킨 바와같이 유도노이즈성분 Nc가 포함되어있다. 이들 1차 유량신호중에서 긴 주기에 대응하는 1차 유량신호가 샘플링이 실시되기 까지의 자계가 일정한 시간이 길기 때문에 유도노이즈성분 Nc를 적게 포함된다. 즉 유도노이즈의 진폭은 여자주기 또는 기간에 반비례하고 여자주파수에 비례한다.
다음에 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 긴 여자주기 또는 짧은 여자주기의 1차 유량신호에 의거하여 직선근사 외삽을 실시하여 여자주파수가 0일때 얻어지는 유량치신호(여자 주기를 무한대로 할때의 유량치)를 얻는다.
이 유량치신호는 출력회로(32)에 보내어진다. 여자주파수가 0일때의 유량치신호는 유도노이즈 Nc가 제거되어 유량의 참값을 나타낸다.
출력회로(32)는 이 유량치신호를 예를 들어 기록계에 공급한다. 상기와 같이 제1실시예에서는 여자회로(26)는 일정유량의 유체가 측정관(21)내를 흐를때 긴주기와 짧은주기간을 교번하는 여자전류를 여자코일(22)에 공급하고, 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 전극간에 생긴 기전력에 의거하여 각 여자주기마다 1차 유량신호를 얻음과 동시에 여자주기가 최대일 때 외삽법에 의해 1차 유량신호로 부터 얻어지는 유량치신호를 얻으며, 출력회로(32)는 신호처리 타이밍 제어회로(31)에 의해 얻어진 유량치 신호를 출력한다.
이와같이 하여 제 1실시예에서는 유량이 일정할 때 여자주파수에 비례하는 유도노이즈를 포함한 2개의 1차 유량신호를 외삽함으로써 통상은 실현 불가능한, 여자주파수가 0일 때의 유량치 신호를 얻을수 있으므로, 유체의 정지를 수반하는 영점 조정을 함이 없이 유도노이즈 Nc에 의한 측정오차를 제거하여 측정 정밀도를 향상시킬수 가 있다.
또한 교번하는 여자전류의 각 극성마다 기전력을 샘플하기만 하면 되므로, 종래의 기술과는 달리 여자전류의 각 극성마다 2회의 샘플을 실시할 필요가 없다. 따라서 샘플링시간을 비교적 길게 할수 있어서 유체내의 기포나 고형물의 영향을 받기가 어려워진다.
그리고 감산에 의해 1차 유량신호가 얻어지므로 직류형 저주파수 노이즈를 제거할 수가 있으므로 신호대 잡음 비율이 높은 상태에서 외삽을 할수가 있다.
또 이 외삽은 직선 근사를 사용하고 있으므로, 유도노이즈가 1차 유량신호에 비해 충분히 적을 경우에 극히 유효하게 전극(23)간의 기전력으로부터 유도노이즈 Nc를 제거할 수 있다.
또한 유체의 도전율 변화에 따른 영점변동이 생기더라도 유량이 일정인 한 각 1차 유량신호에 의거하여 유도노이즈를 제거할 수 있으므로, 유량 측정의 신뢰성을 보증할 수가 있다.
다음에 본 발명의 제 2실시예에 의거한 전자유량계에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제 1실시예에 대한 정밀도를 더욱 향상시키기 위하여 신호처리 타이밍 제어회로(31)에 제어되는 여자주기를 3단계로 한것이다. 본 실시예의 유량계는 제 1도에 나타낸 것과 동일한 구성으로 되어있다.
제4는 여자주기를 L(저), M(중), H(고)의 3단계로 하였을 때의 1차 유량신호와 여자주기와의 관계를 나타낸 도면이다. 도시하는 바와 같이 1차 유량신호는 여자주파수가 증가할수록 낮아지고 있다.
이와 같은 1차 유량신호는 유도노이즈 Nc의 위상이 유량신호의 위상에 대하여 180 어긋나 있을 때 생기며, 제1실시예와 달리 유도노이즈가 증가함에 따라 신호레벨이 저하하고 있다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 이들 3개의 1차 유량신호를 외삽함으로써 상기와 같이 여자주기를 0으로 하였을때의 유량치신호에 대응하는 유량치신호를 얻어 이 유량치신호를 출력회로(32)에 보낸다. 출력회로(32)는 이 유량치신호를 예를 들어 기록계(도시하지 않음)에 공급한다.
상기한 바와같이 제2실시예에 의하면 여자주기를 3단계로 하였기 때문에 외삽을 보다 정밀하게 실시할 수가 있다. 제1실시예의 장점에 덧붙여 제2실시예에서는 유도노이즈 Nc가 크더라도 유량 측정을 고정밀도로 할 수가 있다.
본 발명의 제3실시예에 의한 전자유량계에 대하여 하기에 설명한다.
제3실시예에서는 제1실시예에 대한 신뢰성을 더 향상 시키기 위하여 신호처리 타이밍 제어회로(31)에 의해 얻어지는 1차 유량신호에 통계처리를 실시하는 것이다. 제3실시예의 유량계는 제1도에 나타낸 제1실시예의 그것과 동일한 구성으로 되어있다.
SH= 짧은 여자주기에 대응하는 1차 유량신호, fH = 짧은 여자주기에 대응하는 여자주파수, SL = 긴 여자주기에 대응하는 1차 유량신호, fL = 긴 여자주기에 대응하는 여자주파수, V = 유량의 참값, Nc = 여자주파수에 대응하는 여자노이즈의 비례계수라 하면 다음식의 관계가 성립된다.
SH = Nc × fH + V (1)
SL = Nc× fL + V (2)
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 유량이 일정하다고 간주되는 기간에 얻어지는 1차유량신호 SH1,SH2,,,,,,, 및 SL1, SL2, ,,,,,,,에 의거하여 짧은 여자주기에 대응하는 1차 유량 신호의 평균치 SHa와 긴여자주기에 대응하는 1차 유량신호의 평균치 SLa를 얻는다.
또, 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 평균치 SHa 및 SLa에 의거하여 다음식과 같이 식 (1) 및 (2)를 만족하는 Nc를 얻는다.
Nc = (SHa - SLa)/(fH-fL) .........(3)
Nc는 정기적으로 얻어진다는 점에 유의하기 바란다.
또한 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 짧은 여자주기동안에 1차 유량신호SH를 받아서 다음식에 의해 V를 계산한다.
V = (SLa- SHa) × fH/(fH-fL)+SH
이 식은 식(3)과 식(1)의 Nc로부터 얻는다.
마찬가지로 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 긴 여자기간동안에 1차 유량신호를 받아서 다음식에 의해 V를 계산한다.
V = (SLa- SHa) × fL/(fH-fL)+SL
이 식은 마찬가지로 식(3)과 식(2)의 Nc로부터 얻는다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 유량의 참값 V를 나타내는 유량치신호를 출력회로(32)에 공급하고, 출력회로(32)는 이 유량치신호를 기록계로 보낸다.
상기한 바와같이 제3실시예에 의하면 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 유량치 V를 산출하는데 평균 유량신호를 사용한다. 따라서 제3실시예에서는 제1실시예의 장점에 덧붙여서 유량치 V의 신뢰성을 더욱 향상시킨다.
또한 단지 2개의 여자주파수만을 사용함으로써 유량계의 구성을 간단하게 할 수 있다.
다음에 본 발명의 제4실시예에 의한 전자 유량계를 이 유량계를 아날로그로 실현하여 자세히 설명한 제5도를 참조하여 설명한다.
제5도에서는 제1도와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 그 자세한 설명은 생략하고, 여기서는 다른 부분에 대해서만 설명한다.
이 유량계에서는 샘플 / 홀드회로, A/D변환기(30), 신호처리 타이밍 제어회로(31), 출력회로(32)를 생략하고 대신에 전지증폭기(27)의 후단에 아날로그회로를 설치하여 제어기능을 갖는 변환기(25a)를 실현한 구성으로 되어 있다.
이 아날로그 유량계에서는 전지증폭기(27)의 출력단자가 각각 스위치(40L)(40H)과 커패시터(41L)(41H)로 된 샘플/홀드회로에 접속된다.
스위치(40L)과 커패시터(41L)로 된 샘플/홀드회로의 출력부는 자동증폭기(42)의 비반전입력단자에 접속되고, 스위치(40H)과 커패시터(41H)로 된 다른 샘플/홀드회로의 출력부는 반전입력단자에 접속되어 있다.
자동증폭기(42)는 출력단자가 각각 스위치(43L)(43H)과 커패시터(44L)(44H)로 된 2개의 샘플/홀드회로를 개별적으로 통해서 제 1 및 제 2의 버퍼증폭기(45,46)의 각각에 접속되어 있다.
제 1의 버퍼증폭기(45)의 출력단자는 직렬구성의 ra 및 rb를 통해서 출력회로(47)에 접속되어있다. 저항 ra 및 rb간의 접속점은 출력단자가 출력회로(47)에 접속되어 있는 연산증폭기(48)의 반전입력단자에 접속된다.
한편 제 2의 버퍼증폭기(46)의 출력단자는 직렬구성의 저항 rc 와 rd를 통해서 접지되어 있다. 저항 rc 와 rd간의 접속점은 연산증폭기(48)의 비반전 입력단자에 접속되어 있다.
타이밍발생기(49)는 스위치(40L,40H,43H,43L) 및 여자회로(26)의 여자전환스위치(26c)에 접속된다. 타이밍발생기(49)는 제6도에 나타낸 시간에 이들 스위치(40L,40H,43H,43L)를 제어 한다.
다음에 이렇게 구성된 전자유량계의 동작을 제6도의 타이밍도를 참조하여 설명한다.
유체가 일정한 유량으로 측정관(1)내를 흐른다고 가정한다.
상술한 바와같이 제 6도()에 나타낸 바와 같이 긴 여자주기와 짧은 여자주기의 각각에 대응하는 기전력이 전극(23)간에 발생하여 이 기전력이 전지증폭기(27)에 의해 증폭되어 각각 스위치(40L,40H)의 끝단에 나타난다.
스위치(40L)은 타이밍발생기(49)에 의해 정극성의 기전력이 안정 영역일 때 여자극성전환 직전의 기간동안 닫힌 상태가 된다.
마찬가지로 스위치(40H)는 부극성의 기전력이 안정 영역일 때 여자극성전환 직전의 기간동안 닫힌 상태가 된다.
즉, 스위치(40L)에 의해 샘플링된 정극성의 기전력 증폭신호가 자동증폭기(42)의 비반전입력단자에 입력되고, 스위치(40H)에 의해 샘플링된 부극성의 기전력 증폭신호가 자동증폭기(42)의 반전입력단자에 입력된다.
이에따라 자동증폭기(42)는 각 여자주기마다 정극성의 기전력 증폭신호로부터 부극성의 기전력 증폭신호를 감산하여 제6도(p)에 나타낸 바와 같이 긴 여자주기 완료후에 1차 유량신호 SL를 또 짧은 여자주기 완료후에 1차 유량신호 SH를 각각 스위치(43H, 43L)에 인가한다.
스위치43H는 타이밍발생기(49)에 의해 제 6도(q)에 나타낸 바와같이 짧은 각 여자주기 완료후의 기간동안만 닫힌 상태가 되어 1차 유량신호 SH를 제 1의 버퍼증폭기(45) 및 저항 ra를 통해 연산증폭기(48)의 반전입력단자에 인가한다. 마찬가지로 스위치(43L)은 제 6도 (r)에 나타낸 바와같이 긴 각 여자주기 완료후의 기간동안만 갇힌 상태가 되어 1차 유량신호 SL를 제2의 버퍼증폭(46) 및 rc를 통해 연산증폭기(48)의 비반전 입력단자에 인가한다.
연산증폭기(48)의 출력 So는 다음식으로 나타낸다.
식 (4)의 SL 및 SH의 계수를 각각 k1및 k2로 대치하면 식(4)은 다음식과 같이된다.
So = k1 × SL- k2 × SH (5)
식(1) 및 식(2)은 유량의 참값 V에 대해 풀면 다음식과 같이 된다.
V = (SL × fH - SH × fL)/(fH - fL) (6)
여기에서 So = V 를 위하여 ra~rd는 k1 =fH /(fH - fL) 및 k2 =fL /(fH - fL)이 되도록 선택되어 있다.
따라서 연산증폭기(48)는 제 6도(s)에 나타낸 바와같이 유량의 참값 V를 나타내는 유량치 신호를 출력회로(47)에 공급한다.
출력회로(47)는 이 유량치신호를 도시하지 않는 기록계에 송출한다.
상기와 같이 제4실시예에 의하면 제1도에 나타낸 장치가 아날로그회로에 의해 실현되었으므로 제1도의 장점에 덧붙여서 고속으로 신호처리를 할수 있으며, 따라서 유량측정을 보다 고속으로 할수가 있다.
다음에 본 발명의 제5실시예에 의한 전자유량계를 하기에 설명한다.
제5실시예의 유량계는 제1의 유량계와는 외삽실시의 방식이 다르다. 즉 본 유량계는 제 7도에 나타낸 바와같은 포물선으로 긴여자주기와 짧은 여자주기의 1차 유량신호의 외삽을 하여 유량치신호를 구하는 것이다.
여자회로(26)가 여자코일(22)을 여자할 때 검출기(24)의 구조나 유체에 와전류가 흘러서 동기 유도노이즈가 발생했다고 가정한다.
와전류의 진폭은 여자주파수의 자승에 비례하므로 이론상으로는 유도 노이즈가 여자 주파수의 자승에 비례하는 것이 된다.
유도 노이즈가 증가할수록 유도 노이즈를 포함하는 1차 유량신호는 여자주파수의 자승에 비례하게 된다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 제7도에 나타낸 바와같은 포물선을 사용하여 유도 노이즈를 포함한 1차 유량신호를 외삽하여 유량치신호를 얻음으로써 유량측정의 정밀도를 향상시킨다.
상술한 실시예들과 마찬가지로 출력회로(32)는 유량치 신호를 도시하지 않은 기록계에 공급한다.
상기한 바와같이 제5 실시예에 의하면 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 유량치 신호를 얻기 위하여 유도 노이즈를 포함한 1차 유량신호를 포물선에 의한 외삽을 하므로 많은 양의 유도 노이즈가 발생할 때도 유량측정의 정밀도를 효과적으로 향상 시킨다.
다음에 본 발명의 제6실시예에 의한 전자 유량계를 하기에 설명한다.
본 실시예에서도 제5실시예와 마찬가지로 유도 노이즈가 여자 주파수의 자승에 비례하는 것으로 하고, 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 제2실시예에서 설명한 식(1) 및 (2)대신에 다음식(1)' 및 (2)'를 사용하여 외삽을 실시해서 유량의 참값 V를 구하는 것으로 한다.
SH = Nc × fH2+ V (1)'
SL = Nc ×fL2+ V (2)'
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 유체의 유량이 일정한 기간의 1차 유량신호 SH1, SH2,,,,,, 및 SL1,SL2,,,,,,,,에 의거하여 짧은 여자주기에 대응하는 1차 유량신호의 평균치 SHa와 긴 여자주기에 대응하는 1차 유량신호의 평균치 SLa를 얻는다.
다음에 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 다음식에 의해 식(1)',(2)'를 만족하는 Nc를 얻는다.
Nc = (SHa - SLa)/(fH-fL) (3)'
이어서 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 제1의 유량신호 SH를 받아서 다음식에 의해 V를 산출한다.
V = (SLa-SHa)×fH2/(fH2-fL2)
마찬가지로 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 제2의 유량신호 SL를 받아서 다음식에 의해 V를 산출한다.
V = (SLa-SHa)×fL2/(fH2-fL2)+SL
다음에 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 이유량치 V를 출력회로에 송출하고, 출력회로(32)는 이를 도시하지 않은 기록계에 공급한다.
상기한 바와같이 제6실시예에 의하면 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 1차 유량신호의 평균치를 사용하여 포물선에 의한 외삽을 실시하므로 유량측정의 신뢰도를 보증한다.
다음에 본 발명의 제7실시예를 제8도 및 제9도를 참조하여 설명한다.
제 8도는 제7실시예의 전자유량계의 구성을 예시한 것이며, 제 9도는 그 동작을 설명하는 타이밍도이다. 이들 도면에서는 제1도 및 제 2도와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략하고, 여기서는 다른 부분에 대해서만 설명한다.
제 7실시예의 전자유량계는 측정의 정밀도를 보증하기 위하여 유량신호에 포함된 유도 노이즈의 진폭에 따라 직선 근사에 의한 외삽이나 포물선에 의한 외삽을 선택한다.
제 1도에 나타낸 장치와는 달리 저항(50)의 한 끝이 여자회로(26)내의 여자전환스위치(26c)에 접속되고 다른 끝은 연자전류검출선(51)에 접속된다. 샘플링스위치(28)는 신호처리 타이밍 제어회로(31)에 의해 여자회로(26)나 전지증폭기(27)의 출력에 접속된 검출선(51)의 다른끝에 접속이 가능하도록 되어 있다.
여기서 여자회로(26)는 제9도(g)에 나타낸 바와 같은 여자전류를 전극(23)간에 제 9도(i)에 나타낸 바와같은 기전력을 발생하였다고 가정한다.
전지증폭기(27)는 이 기전력을 증폭하여 그 증폭신호를 샘플링스위치(28)에 보낸다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 제9도(k)에 나타낸 바와같은 타이밍신호를 샘플링스위치(28)에 공급하여 전지증폭기(27)의 출력을 샘플/홀드회로에 접속하여 상술한 바와같이 기전력이 안정영역일때 여자전류의 극성전환 직전에 기전력 증폭신호를 샘플링한다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 여자전류의 극성전환시에 여자회로(26)내의 여자전류전환스위치(26c)를 제어하여 여자전류의 극성을 변환함과 동시에 제9도(t)에 나타낸 바와같이 샘플링스위치(28)를 소정의 기립시간 Ts에 여자전류검출선(51)에 접속한다. 신호처리타이밍제어회로(31)는 기립시간 Ts가 경과하면 샘플링스위치(28)를 여자전류검출선(51)으로 부터 개방한다. 이에 따라 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 제 9도(u)에 나타낸 바와같이 A/D변환기(30)를 통해 여자전류극성이 전환된 직후의 기립시간 Ts에서의 여자전류를 샘플링하여 여자전류치를 얻는다.
이어서 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 여자전류치와 소정의 기준치를 비교함으로써 기립시간 Ts내에 여자전류가 기준치를 넘는가의 여부를 판정한다. 여자전류가 기립시간 Ts내에 기준치를 넘으면 유도노이즈에 의한 영향이 적고, 넘지않으면 영향이 크다.
신호처리 타이밍 제어회로(31)는 여자전류가 기준치를 넘어 기립하였다고 판단하였을 때는 긴 여자주기와 짧은 여자주기에 대응하는 유량치 신호에 의거하여 직선 근사에 의한 외삽을 실시하여 유량의 참값 V를 얻어서 출력회로(32)에 보낸다. 반대로 여자전류가 기준치를 넘어 기립한 것이 아니라고 판정 하였을 때는 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 포물선 근사에 의한 외삽을 실시한다.
이 경우에도 역시 얻어진 유량의 참값 V를 출력회로에 보내고 출력회로(32)는 이 유량의 참값 V를 도시하지 않는 기록계에 공급한다.
상기한 바와 같이 제7실시예에 의하면 신호처리 타이밍 제어회로(31)는 여자전류극성의 전환시에 어떻게 여자전류가 기립하는가를 판정하여 유도노이즈의 영향을 조사하고 , 유도 노이즈의 영향에 의거하여 직선 근사에 의한 외삽이나 포물선에 의한 외삽으로 전환하여 유량의 참값 V를 얻는다. 따라서 유도 노이즈의 영향을 받음이 없이 더 정확한 유량 측정을 할 수가 있다.
여자전류는 기전력 증폭신호의 검출후에 샘플링된다. 이는 A/D변환기를 추가할 필요가 없기 때문에 유량계의 구성이 간단해 진다.
제2실시예에서는 여자주파수를 3단계로 한것에 대해 설명하였으나 여자주파수를 3단계이상으로 할수 있다.
제3실시예에서는 1차 유량신호의 평균치를 연산처리하여 유량치신호를 얻는 것으로 설명하였으나 대신에 개개의 1차 유량신호를 연산 처리 할 수도 있다.
또한 제6실시예에서는 식(1)',(2)'로 부터 식(3)'을 얻고, 식(3)'에 의해 유량의 참값 V를 구하는 것으로 설명하였다. 그 대신에 제6실시예를 변형하여 식(1)',(2)'로 부터 다음에 나타낸 식(6)'을 얻고, 이 식에 의해 유량의 참값 V를 구할수도 있다.
V = SL×fH2/(fH2-fL2)-SH×fL2/(fH2-fL2)...(6)'
그리고 제7실시예에서는 소정의 기립시간 Ts에서의 여자전류치에 의해 유도노이즈의 영향을 검출하여 이에 따라 상이한 외삽법중 하나를 선택하는 것으로 설명하였다. 그 대신에 제7실시예를 변형하여 여자 전류가 소정의 값에 달하는 데 필요한 기립시간에 의해 유도노이즈의 영향을 검출하여 이에 따라 상이한 외삽법중 하나를 선택할수도 있다. 이러한 경우 기립시간이 길면 유도노이즈의 진폭이 크므로 포물선에 의한 외삽을 실시하고, 기립시간이 짧으면 유도노이즈의 진폭이 적으므로 직선근사에 의한 외삽을 실시한다.
본 발명은 그 범위와 요지가 벗어나지 않는 한 다른 방법으로도 실행 또는 실시할 수 있다.

Claims (19)

  1. 유량을 측정하고자 하는 유체가 흐르는 측정관과;
    상기 측정관의 내벽에 서로 대향해서 배치된 복수의 전극과;
    상기 측정관내에 그 관축에 직교방향으로 자계를 인가하는 여자코일과;
    적어도 2치의 여자주기로 된 방형파 여자전류를 상기 여자코일에 공급하는 여자수단과;
    상기 각 여자주기에 대응하여 상기 전극간에 기전력이 발생하였을때, 상기 여자주기동안에 발생된 상기 기전력에 대응하는 유량신호를 외삽하여 상기 여자주기를 무한대로 하였을때 얻어지는 유량치신호를 얻는 유량치 연산수단과;
    외삽을 통해 상기 유량치 연산수단에 의해 얻어진 유량치신호를 출력하는 유량치출력수단으로된 전자유량계.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유량치 연산수단은 여자주기의 일차 함수에 의한 외삽계산을 실시하는 전자 유량계.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 방형파 전류는 3치의 여자주기중에서 선택적으로 전환되고, 상기 유량치 연산수단은 상기 3치의 여자주기에 대응하는 유량신호로부터 유량치신호를 얻는 전자 유량계.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 방형파 전류는 제1의 여자주파수 fH와 제2의 여자주파수 fL중에서 선택적으로 전환되고, 상기 유량치 연산수단은 상기 전극에 의해 검출된 상기 제1의 여자주파수 fH에 대응하는 제 1의 유량신호 SH의 평균치 SHa와 상기 전극에 의해 검출된 제2의 여자주파수 fL에 대응하는 제 2의 유량신호의 평균치 SLa를 얻고, 상기 유량지연수단은 제 1유량신호를 얻으면
    V = (SLa- SHa) × fH/(fH-fL)+SH에 의해 산출하고 제 2유량신호를 얻으면
    V = (SLa- SHa) × fL/(fH-fL)+SL로 산출하는 전자유량계.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 방형파 전류는 제1의 여자주파수 fH와 제2의 여자주파수 fL중에서 선택적으로 전환되고, 상기 유량치 연산수단은 상기 전극에 의해 상기 제1의 여자주파수 fH에 대응하는 제 1의 유량신호와 상기 전극에 의한 상기 제 2의 여자주파수 fL에 대응하는 제2의 유량신호를 검출하면
    V = SL×fH/(fH-fL)-SH×fL/(fH-fL)로 산출하는 전자유량계.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 유량치 연산수단은 반전입력단자, 비반전입력단자, 출력단자를 갖는 연산증폭기와 상기 제 1의 유량신호 SH를 상기 반전입력단자에 접속하는 저항 ra와, 상기 반전입력단자를 상기 출력단자에 접속하는 저항 rb와, 상기 제2의 유량신호 SL을 상기 비반전입력단자에 접속하는 저항 rc와, 상기 비반전입력단자를 접지하는 저항 rd로 되며, 상기 저항 ra, rb, rc, rd는
    을 만족하도록 선택되는 전자유량계.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 유량치 연산수단은 여자주기의 2차 함수에 의한 외삽 계산을 실시하는 전자유량계.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 방형파 전류는 제1의 여자주파수 fH와 제2의 여자주파수 fL중에서 선택적으로 전환되고, 상기 유량치 연산수단은 상기 전극에 의해 검출된 상기 제1의 여자주파수 fH에 대응하는 제 1의 유량신호SH의 평균치 SHa와 상기 전극에 의해 검출된 상기 제2의 여자주파수 fL에 대응하는 제 2의 유량신호SL의 평균치 SLa를 얻으며, 상기 유량치 연산수단은 제 1의 유량신호를 받으면
    V = (SLa-SHa)×fH2/(fH2-fL2)+SH에 의해 산출하고, 제 1의 유량신호를 받으면
    V = (SLa-SHa)×fL2/(fH2-fL2)+SL에 의해 산출하는 전자유량계.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 방형파 전류는 제1의 여자주파수 fH와 제2의 여자주파수 fL중에서 선택적으로 전환되고, 상기 유량치 연산수단은 상기 전극에 의한 상기 제1의 여자주파수 fH에 대응하는 제 1의 유량신호SH와 상기 전극에 의한 상기 제2의 여자주파수 fL에 대응하는 제 1의 유량신호SL을 검출하면 V = SL×fH2/(fH2-fL2)-SH×fL2/(fH2-fL2)로 산출하는 전자유량계.
  10. 유량을 측정하고자 하는 유체가 흐르는 측정관과;
    상기 측정관의 내벽에 서로 대향해서 배치된 복수의 전극과;
    상기 측정관내에 그 관축에 직교방향으로 자계를 인가하는 여자코일과;
    적어도 2치의 여자주기중에서 선택적으로 전환되는 방형파 여자전류를 상기 여자코일에 공급하는 여자수단과;
    상기 유체내에 유기되어 상기 전극에 의해 검출된 기전력에 대응하여 상기 각 여자주기에서의 유량신호를 발생한는 유량신호 발생수단과;
    소정의 기립시간동안에 상기 여자코일내를 흐르는 상기 여자전류를 검출하는 여자전류검출수단과;
    여자전류검출수단에 의해 검출된 여자전류와 소정의 기준전류치를 비교하여 상기 기립시간 동안에 상기 여자전류가 상기 소정의 기준 전류치를 달했는가의 여부를 판정하여 상기 유량신호 발생수단에 의해 발생된 유량신호로 부터 상기 여자주기를 무한대로 하였을 때의 유량치신호에 대응하는 유량치신호를 상기 여자전류가 상기 기준전류치에 달했다고 판정되었을 경우에는 여자주기의 1차 함수에 의한 외삽법으로 상기 여자전류가 상기 기준전류치에 달하지 않았다고 판정되었을 경우에는 2차 함수에 의한 외삽법으로 유량치신호를 얻는 유량치신호 연산수단과;
    상기 유량치연산수단에 의해 얻은 상기 유량치신호를 출력하는 유량치출력수단으로 된 전자유량계.
  11. 여자코일을 여자하고;
    적어도 2치의 여자주기중에서 선택적으로 전환되는 방형파 여자전류를 여자코일에 공급하고;
    전극에 의해 상기 유체내에 유기된 기전력을 검출하여 얻어진 각 여자주기마다의 유량신호로부터 상기 여자주기를 무한대로 하였을 때의 유량치 신호에 대응하는 유량치신호를 상기 유량치신호의 외삽법에 의해 연산하고;
    상기 유량치신호를 출력하는 단계로 된 유체유량의 전자측정방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 외삽은 여자주기의 1차함수에 의거하는 유체유량의 전자측정방법.
  13. 제11항에 있어서, 방형파여자전류는 3개의 여자주기중에서 전환되며, 상기 연산단계는 상기 3개의 여자주기에 대응하는 유량신호로부터 유량치신호를 얻는 유체 유량의 전자 측정방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 방형파여자전류는 제1의 주파수 fH와 제2의 주파수 fL중에서 전환되고, 상기 연산단계는;
    상기 전극에 의해 검출된 상기 제1의 주파수 fH에 대응하는 제1의 유량신호 SH의 평균치 SHa와 상기 전극에 의해 검출된 상기 제2의 주파수 fL에 대응하는 제2의 유량신호 SL의 평균치 SLa를 얻어서 제1의 유량신호를 받으면
    V=(SLa-SHa)× fH/(fH-fL)+SH
    에 의해 산출되고,
    제2의 유량신호를 받으면
    V=(SLa-SHa)× fL/(fH-fL)+SL
    에 의해 산출하는
    부단계를 포함하는 유체유량의 전자측정방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 방형파여자전류는 제1의 여자주파수 fH와 제2의 여자주파수 fL중에서 선택적으로 전환되고, 상기 연산단계는 상기 전극에 의해 검출된 상기 제1의 여자주파수 fH에 대응하는 제1의 유량신호 SH와 상기 전극에 의해 검출된 상기 제2의 여자주파수 fL에 대응하는 제2의 유량신호 SL에 의해
    V=(SL× fH- SH× fL)/(fH-fL)
    을 산출하는 유체 유량의 전자측정방법.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 연산단계에서 여자주기의 2차 함수에 의한 외삽계산을 실시하는 유체유량의 전자측정방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 방형파여자전류는 제1의 주파수 fH와 제2의 주파수 fL중에서 전환되고, 상기 연산단계는 ;
    상기 전극에 의해 검출된 상기 제1의 주파수 fH에 대응하는 제1의 유량신호 SH의 평균치 SHa와 상기 전극에 의해 검출된 상기 제2의 주파수 fL에 대응하는 제2의 유량신호 SL의 평균치 SLa를 얻어서 제1의 유량신호를 받으면
    V=(SLa-SHa)× fH2/(fH2-fL2)+SH
    에 의해 산출하고, 제2의 유량신호를 받으면
    V=(SLa-SHa)× fH2/(fH2-fL2)+SL
    에 의해 산출하는 부단계를 포함하는 유체유량의 전자측정방법
  18. 제 11항에 있어서, 상기 방형파여자전류는 제1의 여자주파수 fL와 제2의 여자주파수 fL중에서 선택적으로 전환되고, 연산단계는 상기 전극에 의해 검출된 제1의 여자주파수 fL에 대응하는 제1의 유량신호 SH와 상기 전극에 의해 검출된 제2의 여자주파수 fL에 대응하는 제2의 유량신호에 의해 V=SL× fH2/(fH2-fL2)-SH× fL2/(fH2-fL2)로 산출하는 유체유량의 전자측정방법.
  19. 여자코일을 여자하고;
    적어도 2차의 여자주기중에서 선택적으로 전환되는 방형파여자전류를 상기 여자코일에 공급하고;
    상기 유체내에 유기된 기전력에 의해 상기 각 여자주기에 대응하는 유량신호를 발생하고;
    소정의 기립시간 동안에 상기 코일내를 흐르는 여자전류를 검출하고;
    상기 여자전류검출 단계에 의해 검출된 여자전류와 소정의 기준전류치를 비교하여 상기 기립시간 동안에 상기 여자전류가 상기 소정의 기준전류치에 달했는가의 여부를 판정하고;
    상기 유량신호발생단계에 의해 발생된 유량 신호로부터 상기 여자주기를 무한대로 하였을 때의 유량치신호에 대응하는 유량치 신호를 상기 여자전류가 상 기준전류치에 달했다고 판정되었을 경우에는 여자주기의 1차 함수에 의한 외삽법으로, 상기 여자전류가 상기 기준전류치에 달하지 않았다고 판정되었을 경우에는 2차 함수에 의한 외삽법으로 연산하고;
    상기 유량신호연산수단에 의해 얻어진 유량신호를 출력하는 단계로 된 유체유량의 전자측정방법.
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