JP2003097986A5 - - Google Patents

Description

【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、以下の通りである。
（１）測定対象となる流体が流される測定管を備え、励磁回路により励磁コイルを駆動して前記流体に磁界を与え、前記測定管内を流れる流体の流量を測定する電磁流量計であって、前記測定管内を流れる流体の流量に応じた流量信号を検出する一対の検出電極と、流量測定時の基準電位となるアース電極と、前記検出電極と前記アース電極との間に診断信号を与える診断信号発生回路と、前記検出電極と前記アース電極との間の抵抗値を診断検出信号として検知する診断回路とを備えることを特徴とする電磁流量計。
（２）前記診断信号発生回路は、定電流源であることを特徴とする（１）記載の電磁流量計。
（３）前記診断信号発生回路は、定電圧源であることを特徴とする（１）記載の電磁流量計。
（４）前記診断信号発生回路は、診断信号として前記励磁回路で使用する励磁周波数の整数倍の周波数を信号周波数とする交流信号を用いることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の電磁流量計。
（５）前記診断回路は、前記励磁周波数と前記診断検出信号とを同期させることを特徴とする（４）に記載の電磁流量計。
（６）前記診断信号発生回路は、前記検出電極と前記流体の界面とで形成される容量を形成する双極子の回転子が追いつく範囲で、発生させる前記交流信号の周波数を選択することを特徴とする（４）または（５）のいずれかに記載の電磁流量計。
（７）前記診断信号発生回路は、一対の前記検出電極に、前記診断信号として同じ前記交流信号を与えることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の電磁流量計。
（８）前記電磁流量計は、検出電極間の距離が近い微小口径であって、それぞれの電極に対し、交互に前記診断信号を与えることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の電磁流量計。
（９）前記診断回路は、前記交流信号の周波数が前記励磁周波数の奇数倍のときに、流量信号のサンプリング時間を、１／（前記交流信号の周波数の整数倍）の時間にすることを特徴とする（１）から（８）のいずれかに記載の電磁流量計。（１０）前記診断回路は、測定した前記検出電極の抵抗値から流体導電率を算出することを特徴とする（１）から（９）のいずれかに記載の電磁流量計。
（１１）前記診断回路は、測定した前記検出電極の抵抗値から前記検出電極への絶縁物付着の状況を検知することを特徴とする（１）から（９）のいずれかに記載の電磁流量計。
（１２）前記診断回路は、測定した抵抗値及び流体導電率の測定値を上位の分散制御システムまたはパーソナル・コンピュータに伝送するアナログ出力及び無線出力を具備することを特徴とする（１）から（１１）のいずれかに記載の電磁流量計。
（１３）前記定電流源は、交流の定電流回路と直流の定電流回路を兼ねていることを特徴とする（１）から（１０）のいずれかに記載の電磁流量計。
（１４）直流の定電流源による信号を空検知のために使用することを特徴とする（１３）に記載の電磁流量計。
（１５）前記診断回路は、前記測定管が空のときに前記検出電極と前記アース電極との間に診断信号を与えてその診断検出信号により前記検出電極部の絶縁劣化を検知することを特徴とする（１）から（９）のいずれかに記載の電磁流量計。
（１６）前記診断信号発生回路は、前記交流信号の信号周波数として、前記励磁周波数の整数倍とならない周波数でかつ前記励磁周波数よりも高い周波数を用いることを特徴とする（１）に記載の電磁流量計。
（１７）前記診断回路は、流量信号のサンプリング時間を１／（前記交流信号の周期の整数倍）の時間とすることを特徴とする（１６）に記載の電磁流量計。
（１８）同一クロックから流量信号のサンプリングタイミングと前記交流信号の周波数とを生成することを特徴とする（１６）または（１７）に記載の電磁流量計。
（１９）別々のクロックから流量信号のサンプリングタイミングと前記交流信号の周波数を生成し、前記交流信号の周波数をカウントし、その周波数からサンプリング時間を算出することを特徴とする（１６）または（１７）に記載の電磁流量計。
（２０）前記診断信号発生回路は、前記検出電極と流体の界面とで形成される容量を形成する双極子の回転子が追いつく範囲で周波数を発生することを特徴とする（１６）または（１９）のいずれかに記載の電磁流量計。
（２１）前記定電流源は、一対の前記検出電極に、前記診断信号として同じ前記交流信号を与えることを特徴とする（１６）から（２０）のいずれかに記載の電磁流量計。
（２２）前記検出電極間の距離が近い微小口径で、それぞれの電極に対し交互に電流を流すことを特徴とする（１６）または（２０）のいずれかに記載の電磁流量計。
（２３）前記診断回路は、前記診断信号の周波数を前記励磁周波数の４倍以上とし、励磁波形の後半部分の前記診断検出信号をサンプリングすることを特徴とする（１）から（２２）のいずれかに記載の電磁流量計。
（２４）前記診断回路は、少なくとも２種類以上の前記交流信号の周波数を用いて交互に流体の抵抗値を求め、前記抵抗値に基づいて、コール・コール・プロットの直線部分を判定し、前記励磁周波数での前記抵抗値と一致する前記診断検出信号の周波数を選定できる付着診断回路を具備することを特徴とする（１）から（２３）のいずれかに記載の電磁流量計。
（２５）前記励磁回路により二つの励磁周波数を用いて前記励磁コイルを駆動して前記流体に磁界を与える二周波励磁方式であって、励磁及び前記流量信号と前記診断信号との同期をとる手段と、前記診断信号の周波数を二つの前記励磁周波数のうち高周波と低周波との中間の周波数にする手段と、前記診断信号の周波数を前記低周波の偶数倍とするとともに前記高周波の偶数分の１にする手段とを備え、前記診断信号のサンプリングは、前記低周波の周期の後半で、低周波微分ノイズ成分を除去し、サンプリング間隔は、高周波微分ノイズの成分の影響を除去した前記高周波の一周期分と、励磁波の後半部分とであることを特徴とする付着診断回路を具備する（１）から（１５）または（２４）のいずれかに記載の電磁流量計。
（２６）測定対象となる流体が流される測定管を備え、励磁回路により励磁コイルを駆動して前記流体に磁界を与え、前記測定管内を流れる流体の流量を測定する電磁流量計であって、前記測定管内を流れる流体の流量に応じた流量信号を検出する一対の検出電極と、前記検出電極に診断信号を与える診断信号発生回路と、前記検出電極に発生する診断検出信号を検知する診断回路とを備えることを特徴とする電磁流量計。

Claims (26)

1. 測定対象となる流体が流される測定管を備え、励磁回路により励磁コイルを駆動して前記流体に磁界を与え、前記測定管内を流れる流体の流量を測定する電磁流量計であって、前記測定管内を流れる流体の流量に応じた流量信号を検出する一対の検出電極と、流量測定時の基準電位となるアース電極と、前記検出電極と前記アース電極との間に診断信号を与える診断信号発生回路と、前記検出電極と前記アース電極との間の抵抗値を診断検出信号として検知する診断回路とを備えることを特徴とする電磁流量計。
2. 前記診断信号発生回路は、定電流源であることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。
3. 前記診断信号発生回路は、定電圧源であることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。
4. 前記診断信号発生回路は、診断信号として前記励磁回路で使用する励磁周波数の整数倍の周波数を信号周波数とする交流信号を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁流量計。
5. 前記診断回路は、前記励磁周波数と前記診断検出信号とを同期させることを特徴とする請求項４に記載の電磁流量計。
6. 前記診断信号発生回路は、前記検出電極と前記流体の界面とで形成される容量を形成する双極子の回転子が追いつく範囲で、発生させる前記交流信号の周波数を選択することを特徴とする請求項４または請求項５のいずれかに記載の電磁流量計。
7. 前記診断信号発生回路は、一対の前記検出電極に、前記診断信号として同じ前記交流信号を与えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電磁流量計。
8. 前記電磁流量計は、検出電極間の距離が近い微小口径であって、それぞれの電極に対し、交互に前記診断信号を与えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電磁流量計。
9. 前記診断回路は、前記交流信号の周波数が前記励磁周波数の奇数倍のときに、流量信号のサンプリング時間を、１／（前記交流信号の周波数の整数倍）の時間にすることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の電磁流量計。
10. 前記診断回路は、測定した前記検出電極の抵抗値から流体導電率を算出することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の電磁流量計。
11. 前記診断回路は、測定した前記検出電極の抵抗値から前記検出電極への絶縁物付着の状況を検知することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の電磁流量計。
12. 前記診断回路は、測定した抵抗値及び流体導電率の測定値を上位の分散制御システムまたはパーソナル・コンピュータに伝送するアナログ出力及び無線出力を具備することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の電磁流量計。
13. 前記定電流源は、交流の定電流回路と直流の定電流回路を兼ねていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電磁流量計。
14. 直流の定電流源による信号を空検知のために使用することを特徴とする請求項１３に記載の電磁流量計。
15. 前記診断回路は、前記測定管が空のときに前記検出電極と前記アース電極との間に診断信号を与えてその診断検出信号により前記検出電極部の絶縁劣化を検知することを特徴とする請求項1から請求項９のいずれかに記載の電磁流量計。
16. 前記診断信号発生回路は、前記交流信号の信号周波数として、前記励磁周波数の整数倍とならない周波数でかつ前記励磁周波数よりも高い周波数を用いることを特徴とする請求項１に記載の電磁流量計。
17. 前記診断回路は、流量信号のサンプリング時間を１／（前記交流信号の周期の整数倍）の時間とすることを特徴とする請求項１６に記載の電磁流量計。
18. 同一クロックから流量信号のサンプリングタイミングと前記交流信号の周波数とを生成することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の電磁流量計。
19. 別々のクロックから流量信号のサンプリングタイミングと前記交流信号の周波数を生成し、前記交流信号の周波数をカウントし、その周波数からサンプリング時間を算出することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の電磁流量計。
20. 前記診断信号発生回路は、前記検出電極と流体の界面とで形成される容量を形成する双極子の回転子が追いつく範囲で周波数を発生することを特徴とする請求項１６または請求項１９のいずれかに記載の電磁流量計。
21. 前記定電流源は、一対の前記検出電極に、前記診断信号として同じ前記交流信号を与えることを特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれかに記載の電磁流量計。
22. 前記検出電極間の距離が近い微小口径で、それぞれの電極に対し交互に電流を流すことを特徴とする請求項１６または請求項２０のいずれかに記載の電磁流量計。
23. 前記診断回路は、前記診断信号の周波数を前記励磁周波数の４倍以上とし、励磁波形の後半部分の前記診断検出信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれかに記載の電磁流量計。
24. 前記診断回路は、少なくとも２種類以上の前記交流信号の周波数を用いて交互に流体の抵抗値を求め、前記抵抗値に基づいて、コール・コール・プロットの直線部分を判定し、前記励磁周波数での前記抵抗値と一致する前記診断検出信号の周波数を選定できる付着診断回路を具備することを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれかに記載の電磁流量計。
25. 前記励磁回路により二つの励磁周波数を用いて前記励磁コイルを駆動して前記流体に磁界を与える二周波励磁方式であって、励磁及び前記流量信号と前記診断信号との同期をとる手段と、前記診断信号の周波数を二つの前記励磁周波数のうち高周波と低周波との中間の周波数にする手段と、前記診断信号の周波数を前記低周波の偶数倍とするとともに前記高周波の偶数分の１にする手段とを備え、前記診断信号のサンプリングは、前記低周波の周期の後半で、低周波微分ノイズ成分を除去し、サンプリング間隔は、高周波微分ノイズの成分の影響を除去した前記高周波の一周期分と、励磁波の後半部分とであることを特徴とする付着診断回路を具備する請求項１から請求項１５または請求項２４のいずれかに記載の電磁流量計。
26. 測定対象となる流体が流される測定管を備え、励磁回路により励磁コイルを駆動して前 記流体に磁界を与え、前記測定管内を流れる流体の流量を測定する電磁流量計であって、
    前記測定管内を流れる流体の流量に応じた流量信号を検出する一対の検出電極と、
    前記検出電極に診断信号を与える診断信号発生回路と、
    前記検出電極に発生する診断検出信号を検知する診断回路と
    を備えることを特徴とする電磁流量計。