JP2707762B2 - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、導管の中の測定流体が空になるなどの異常
状態を検知する電磁流量計に係り、特に電極間に発生す
るノイズ電圧が感度良く検知できるように改良された電
磁流量計に関する。
状態を検知する電磁流量計に係り、特に電極間に発生す
るノイズ電圧が感度良く検知できるように改良された電
磁流量計に関する。
＜従来の技術＞ 電磁流量計では導管の中が空になったとき、電極に絶
縁性の異物が付着したとき、あるいは信号線が断線した
ときなどに生じる異常を自己検知することが出来れば便
利である。
縁性の異物が付着したとき、あるいは信号線が断線した
ときなどに生じる異常を自己検知することが出来れば便
利である。
このような従来の電磁流量計の構成を示すブロック図
を第８図に示す。
を第８図に示す。
10は内面が絶縁され測定流体Ｑを流すことのできる導
管であり、この導管10には測定流体Ｑと接液する一対の
検出電極11a、11bと測定流体Ｑを接地する接液電極12が
導管10とは絶縁されて固定されている。
管であり、この導管10には測定流体Ｑと接液する一対の
検出電極11a、11bと測定流体Ｑを接地する接液電極12が
導管10とは絶縁されて固定されている。
検出電極11a、11bは前置増幅器13の入力端に接続され
ると共にダイオードD1、D2のカソードに接続されてい
る。これ等のダイオードD1、D2のアノードは負電源−Ｖ
にそれぞれ接続されている。接液電極12は共通電位点CO
Mに接続されている。
ると共にダイオードD1、D2のカソードに接続されてい
る。これ等のダイオードD1、D2のアノードは負電源−Ｖ
にそれぞれ接続されている。接液電極12は共通電位点CO
Mに接続されている。
この測定流体Ｑに磁場を印加するための励磁コイル14
はこの導管10に近接して配置されている。
はこの導管10に近接して配置されている。
そして、これ等の導管10などと励磁コイル14などで検
出器15を構成している。
出器15を構成している。
励磁コイル14には励磁回路16から抵抗R1を介して励磁
電流Ifが流されている。この抵抗R1の一端は共通電位点
COMに接続され、他端はスイッチ回路17に接続されてい
る。
電流Ifが流されている。この抵抗R1の一端は共通電位点
COMに接続され、他端はスイッチ回路17に接続されてい
る。
この励磁回路16はタイミング回路18からのタイミング
信号S1で制御されて、３つの定常状態、例えば零、正、
負を１サイクルとして繰り返す矩形液状の励磁電流Ifと
される。
信号S1で制御されて、３つの定常状態、例えば零、正、
負を１サイクルとして繰り返す矩形液状の励磁電流Ifと
される。
一方、前置増幅器13の出力端はスイッチ回路17のサン
プリングスイッチSW1の一端に、抵抗R1の他端はサンプ
リングスイッチSW2の一端にそれぞれ接続されている。
プリングスイッチSW1の一端に、抵抗R1の他端はサンプ
リングスイッチSW2の一端にそれぞれ接続されている。
サンプリングスイッチSW1、SW2の他端はそれぞれ流量
演算回路20の入力端に接続されると共に空検知回路21の
入力端にも接続されている。
演算回路20の入力端に接続されると共に空検知回路21の
入力端にも接続されている。
流量演算回路20ではサンプリングスイッチSW1でサン
プリングされた励磁電流Ifが零、正、零、負の各状態の
各サンプル電圧VS1とサンプリングスイッチSW2でサンプ
リングされた励磁電流Ifに比例した比較電圧VRとを用い
て所定の演算式を用いて流量成分を演算する流量演算を
実行して出力回路22を介して出力端に流量信号VQを出力
する。この場合に、比較電圧VRは励磁電流Ifの影響を除
くためにサンプル電圧VS1との割算に使用される。
プリングされた励磁電流Ifが零、正、零、負の各状態の
各サンプル電圧VS1とサンプリングスイッチSW2でサンプ
リングされた励磁電流Ifに比例した比較電圧VRとを用い
て所定の演算式を用いて流量成分を演算する流量演算を
実行して出力回路22を介して出力端に流量信号VQを出力
する。この場合に、比較電圧VRは励磁電流Ifの影響を除
くためにサンプル電圧VS1との割算に使用される。
一方、空検知回路21は励磁電流Ifが零、正、零、負の
各状態の各サンプル電圧VS1を用いて電極間に発生する
直流電圧成分を演算し、この直流電圧VDと測定流体Ｑが
空になったときに検出電極11a、11b間に発生する直流ノ
イズの値に相当する設定値SETと比較して、直流電圧VD
がこの設定値SETの値を越えたときに保持信号VH1を出力
回路22に送出し、流量信号VQを例えば０％などに強制的
に固定する。
各状態の各サンプル電圧VS1を用いて電極間に発生する
直流電圧成分を演算し、この直流電圧VDと測定流体Ｑが
空になったときに検出電極11a、11b間に発生する直流ノ
イズの値に相当する設定値SETと比較して、直流電圧VD
がこの設定値SETの値を越えたときに保持信号VH1を出力
回路22に送出し、流量信号VQを例えば０％などに強制的
に固定する。
これ等のスイッチ回路17、流量演算回路20、空検知回
路21などはそれぞれタイミング信号S2、S3およびS4など
で演算の同期がとられている。
路21などはそれぞれタイミング信号S2、S3およびS4など
で演算の同期がとられている。
次に、以上のように構成された電磁流量計の空検知の
動作について説明する。
動作について説明する。
負電源−Ｖに対してダイオードD1、D2がそれぞれ逆極
性に接続されており、前置増幅器13の入力インピーダン
スは高いので、結局、定電流素子として機能するダイオ
ードD1、D2からのリーク電流Il1、Il2が検出電極11a、1
1bと接液電極12との間に流れる。
性に接続されており、前置増幅器13の入力インピーダン
スは高いので、結局、定電流素子として機能するダイオ
ードD1、D2からのリーク電流Il1、Il2が検出電極11a、1
1bと接液電極12との間に流れる。
従って、測定流体Ｑによる検出電極11a（11b）と接液
電極12間の接液抵抗Rfa（Rfb）とリーク電流Il1（Il2）
との積に対応する直流電圧Vda（Vdb）がそれぞれの検出
電極11a、11bに発生する。
電極12間の接液抵抗Rfa（Rfb）とリーク電流Il1（Il2）
との積に対応する直流電圧Vda（Vdb）がそれぞれの検出
電極11a、11bに発生する。
しかし、測定流体Ｑが導管10の中に満たされていると
きは、接液抵抗Rfa（Rfb）が小さいので、発生する直流
電圧VdaとVdbとの差は小さく、サンプル電圧VS1を用い
て演算される直流電圧も小さい。
きは、接液抵抗Rfa（Rfb）が小さいので、発生する直流
電圧VdaとVdbとの差は小さく、サンプル電圧VS1を用い
て演算される直流電圧も小さい。
しかし、測定流体Ｑが空になったときは、接液抵抗R
fa（Rfb）が大きくなるのでこれとリーク電流I
l1（Il2）との積も大きくなり、一般にこれ等の差電圧
が大きくなる。したがって、サンプル電圧VS1を用いて
演算される直流電圧も大きくなり、設定値SETを越え
る。
fa（Rfb）が大きくなるのでこれとリーク電流I
l1（Il2）との積も大きくなり、一般にこれ等の差電圧
が大きくなる。したがって、サンプル電圧VS1を用いて
演算される直流電圧も大きくなり、設定値SETを越え
る。
このため、空検知回路21はその出力端に保持信号VH1
を出力して出力回路22の流量信号VQを例えば０％に固定
する。この場合に設定値SETとしては、検出電極11a、11
bに発生する分極電圧のアンバランスを考慮して例えば
0.7V程度に相当する値に設定される。
を出力して出力回路22の流量信号VQを例えば０％に固定
する。この場合に設定値SETとしては、検出電極11a、11
bに発生する分極電圧のアンバランスを考慮して例えば
0.7V程度に相当する値に設定される。
なお、以上の空検知機能は、同時に電極に絶縁性の異
物が付着したとき、あるいは信号線が断線したときなど
に生じる異常などの場合にも同様に機能する。
物が付着したとき、あるいは信号線が断線したときなど
に生じる異常などの場合にも同様に機能する。
＜本発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、以上のような電磁流量計の空検知回路
では高入力インピーダンスが要求される前置増幅器13の
入力端をダイオードで構成される定電流回路が短絡する
こととなるので、全体として入力インピーダンスの低下
を招き、また検出電極に直流電流を流すので検出電極の
表面状態が変化し精度低下の要因をなし、さらに空検知
の電圧が検出電極により形成される分極電圧の影響を受
けるので設定値SETを小さくすることが出来ず、測定流
体Ｑが空になるなどして異常が起こり始めた初期の段階
でこの異常を検知することが困難となる。このため、回
路が飽和して正常復帰に時間を要するという問題があ
る。
では高入力インピーダンスが要求される前置増幅器13の
入力端をダイオードで構成される定電流回路が短絡する
こととなるので、全体として入力インピーダンスの低下
を招き、また検出電極に直流電流を流すので検出電極の
表面状態が変化し精度低下の要因をなし、さらに空検知
の電圧が検出電極により形成される分極電圧の影響を受
けるので設定値SETを小さくすることが出来ず、測定流
体Ｑが空になるなどして異常が起こり始めた初期の段階
でこの異常を検知することが困難となる。このため、回
路が飽和して正常復帰に時間を要するという問題があ
る。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、以上の課題を解決するために、正励磁と負
励磁と非励磁の３つの励磁状態を持って流体に磁場を印
加し電極に発生する電極間電圧を信号処理して流量信号
を出力する電磁流量計において、正励磁から非励磁に移
行する第１期間と負励磁から非励磁に移行する第２期間
とを含む非励磁期間とでそれぞれ電極間電圧をサンプリ
ングして第１サンプル信号と第２サンプル信号を出力す
るサンプリング手段と、第１サンプル信号と第２サンプ
ル信号との差を演算して差信号を出力する差演算手段
と、この差信号と所定の基準値とを比較してこの基準値
を越えたときに異常信号を出力する異常検出手段とを具
備するようにしたものである。
励磁と非励磁の３つの励磁状態を持って流体に磁場を印
加し電極に発生する電極間電圧を信号処理して流量信号
を出力する電磁流量計において、正励磁から非励磁に移
行する第１期間と負励磁から非励磁に移行する第２期間
とを含む非励磁期間とでそれぞれ電極間電圧をサンプリ
ングして第１サンプル信号と第２サンプル信号を出力す
るサンプリング手段と、第１サンプル信号と第２サンプ
ル信号との差を演算して差信号を出力する差演算手段
と、この差信号と所定の基準値とを比較してこの基準値
を越えたときに異常信号を出力する異常検出手段とを具
備するようにしたものである。
＜作用＞ サンプリング手段で正励磁から非励磁に移行する第１
期間と負励磁から非励磁に移行する第２期間とを含む期
間とでそれぞれ電極間電圧をサンプリングして異常の場
合に発生する大きな微分ノイズを第１サンプル信号と第
２サンプル信号として出力し、これ等のサンプル信号の
差を差演算手段で演算した差信号を用いて異常を検出す
るので、電極間に発生する直流電圧が除去された状態で
しかも励磁電圧が最大の値となる第１、第２期間で電極
間電圧を検出することになり、異常ノイズとして発生す
る微分ノイズの検出感度が向上する。
期間と負励磁から非励磁に移行する第２期間とを含む期
間とでそれぞれ電極間電圧をサンプリングして異常の場
合に発生する大きな微分ノイズを第１サンプル信号と第
２サンプル信号として出力し、これ等のサンプル信号の
差を差演算手段で演算した差信号を用いて異常を検出す
るので、電極間に発生する直流電圧が除去された状態で
しかも励磁電圧が最大の値となる第１、第２期間で電極
間電圧を検出することになり、異常ノイズとして発生す
る微分ノイズの検出感度が向上する。
＜実施例＞ 以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、第７図に示す従来の電磁流量計と同一の機能
を有する部分については同一の符号を付して適宜にその
説明を省略する。
第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、第７図に示す従来の電磁流量計と同一の機能
を有する部分については同一の符号を付して適宜にその
説明を省略する。
励磁コイルには、零、正、零、負を１サイクルとして
繰り返す３値を持つ励磁電流Ifが流されて、検出電極11
a、11bには測定流体Ｑの流量に対応する起電力が発生す
る。
繰り返す３値を持つ励磁電流Ifが流されて、検出電極11
a、11bには測定流体Ｑの流量に対応する起電力が発生す
る。
検出電極11a、11bは発生した起電力を電極間電圧ｅと
して検出し、前置増幅器13はこの電極間電圧ｅを増幅し
て、その出力信号をスイッチ回路17に出力する。
して検出し、前置増幅器13はこの電極間電圧ｅを増幅し
て、その出力信号をスイッチ回路17に出力する。
この出力信号はスイッチ回路17で選択されて、サンプ
ル回路23、24にサンプル電圧VS2として出力される。サ
ンプル回路23でサンプリングされたサンプル電圧V
S3と、サンプル回路24でサンプリングされたサンプル電
圧VS4とはそれぞれ内蔵するアナログ／デジタル変換器
でデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ25に
取り込まれる。
ル回路23、24にサンプル電圧VS2として出力される。サ
ンプル回路23でサンプリングされたサンプル電圧V
S3と、サンプル回路24でサンプリングされたサンプル電
圧VS4とはそれぞれ内蔵するアナログ／デジタル変換器
でデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ25に
取り込まれる。
マイクロコンピュータ25はサンプル回路23でサンプリ
ングされたサンプル電圧VS3を用いて流量演算を実行
し、またサンプル回路24でサンプリングされたサンプル
電圧VS4を用いて空検知演算を実行する。これ等の流量
演算プログラム、空検知演算プログラムはマイクロコン
ピュータ25に内蔵されているRAMあるいはROMなどのメモ
リに格納されている。
ングされたサンプル電圧VS3を用いて流量演算を実行
し、またサンプル回路24でサンプリングされたサンプル
電圧VS4を用いて空検知演算を実行する。これ等の流量
演算プログラム、空検知演算プログラムはマイクロコン
ピュータ25に内蔵されているRAMあるいはROMなどのメモ
リに格納されている。
流量演算は励磁電流の零、正、負、零の各励磁期間の
後段の安定した時点でサンプリングされメモリに格納さ
れた４個の各サンプル電圧VS3を用いてメモリに格納さ
れた流量演算プログラムにしたがってマイクロプロセッ
サ25の制御の下に流量成分が演算される。
後段の安定した時点でサンプリングされメモリに格納さ
れた４個の各サンプル電圧VS3を用いてメモリに格納さ
れた流量演算プログラムにしたがってマイクロプロセッ
サ25の制御の下に流量成分が演算される。
また、空検知演算は正励磁から零（非）励磁に移行す
る移行期間T1、および負励磁から零（非）励磁に移行す
る移行期間T2を含んでサンプリングされメモリに格納さ
れた２個のサンプル電圧VS4を用いて、メモリに格納さ
れた空検知演算プログラムにしたがってマイクロプロセ
ッサ25の制御の下に演算がなされる。この空検知演算プ
ログラムではこれらの２個のサンプル電圧VS4の差を演
算して差データを算出し、この差データがあらかじめメ
モリの中に格納された基準データと比較されて差データ
がこの基準データを越えたときに異常（空）と判断して
流量出力を所定の値に保持する演算を実行する。
る移行期間T1、および負励磁から零（非）励磁に移行す
る移行期間T2を含んでサンプリングされメモリに格納さ
れた２個のサンプル電圧VS4を用いて、メモリに格納さ
れた空検知演算プログラムにしたがってマイクロプロセ
ッサ25の制御の下に演算がなされる。この空検知演算プ
ログラムではこれらの２個のサンプル電圧VS4の差を演
算して差データを算出し、この差データがあらかじめメ
モリの中に格納された基準データと比較されて差データ
がこの基準データを越えたときに異常（空）と判断して
流量出力を所定の値に保持する演算を実行する。
この基準データは、例えば導管10の中が満水状態のと
きに電極間に発生するノイズ電圧と導管10の中が空にな
ったときに電極間に発生するノイズ電圧との差をあらか
じめ調査しておきこの差を考慮して決定される。他の異
常状態、例えば電極に絶縁性の付着物が付いたのを検知
する目的ならばその異常状態に対応する値に設定され
る。
きに電極間に発生するノイズ電圧と導管10の中が空にな
ったときに電極間に発生するノイズ電圧との差をあらか
じめ調査しておきこの差を考慮して決定される。他の異
常状態、例えば電極に絶縁性の付着物が付いたのを検知
する目的ならばその異常状態に対応する値に設定され
る。
サンプル回路23はタイミング信号S5、サンプル回路24
はタイミング信号S6、マイクロコンピュータ25はタイミ
ング信号S7によりそれぞれ制御される。
はタイミング信号S6、マイクロコンピュータ25はタイミ
ング信号S7によりそれぞれ制御される。
以上のようにしてマイクロコンピュータ25で演算され
た演算結果は出力回路22を介して流量信号VQ -として出
力される。
た演算結果は出力回路22を介して流量信号VQ -として出
力される。
次に、以上のようにして構成された実施例の動作につ
いて第２図、第３図、第４図を用いて説明する。
いて第２図、第３図、第４図を用いて説明する。
励磁電流Ifは第２図（イ）に示すように正励磁状態I
fo、ゼロ励磁状態０、負励磁状態−Ifoの３つの励磁状
態を持って励磁コイル14に流されている。この際に、こ
れ等の励磁状態間の移行は正励磁Ifoからゼロ励磁０へ
移行する移行期間T1、ゼロ励磁０から負励磁−Ifoへ移
行する移行期間T2、負励磁−Ifoからゼロ励磁０に移行
する移行期間T3、ゼロ励磁０から正励磁Ifoへ移行する
移行期間T4をともなっている。
fo、ゼロ励磁状態０、負励磁状態−Ifoの３つの励磁状
態を持って励磁コイル14に流されている。この際に、こ
れ等の励磁状態間の移行は正励磁Ifoからゼロ励磁０へ
移行する移行期間T1、ゼロ励磁０から負励磁−Ifoへ移
行する移行期間T2、負励磁−Ifoからゼロ励磁０に移行
する移行期間T3、ゼロ励磁０から正励磁Ifoへ移行する
移行期間T4をともなっている。
このため、検出電極11a、11b間には第２図（ロ）に示
すように励磁電流Ifに相似な波形の流量信号ESが発生す
る。
すように励磁電流Ifに相似な波形の流量信号ESが発生す
る。
また、検出電極11a、11b間には励磁電流Ifが変化する
移行期間T1〜T4で第２図（ハ）に示すように測定流体Ｑ
中に流れる渦電流などによる微分ノイズNDが発生し、こ
の移行期間T1〜T4が経過した後、所定の期間を経過して
微分ノイズNDが消滅する。
移行期間T1〜T4で第２図（ハ）に示すように測定流体Ｑ
中に流れる渦電流などによる微分ノイズNDが発生し、こ
の移行期間T1〜T4が経過した後、所定の期間を経過して
微分ノイズNDが消滅する。
流量信号は、サンプル回路23において微分ノイズNDが
消滅した各励磁期間の後段で第２図（ニ）に示すタイミ
ング信号S5でサンプリングされたサンプル電圧VS3を用
いて演算される。
消滅した各励磁期間の後段で第２図（ニ）に示すタイミ
ング信号S5でサンプリングされたサンプル電圧VS3を用
いて演算される。
また、空検知信号は、サンプル回路24において各移行
期間T1、T3で発生した微分ノイズNDを含むゼロ（非励
磁）期間でサンプリングするタイミング信号S6（第２図
（ホ））でサンプリングされたサンプル電圧VS4を用い
て演算される。この中には移行期間T1、T3の励磁電流If
に比例する信号成分が含まれているがこの値は過渡期の
みであるので通常は小さいとして問題がない。
期間T1、T3で発生した微分ノイズNDを含むゼロ（非励
磁）期間でサンプリングするタイミング信号S6（第２図
（ホ））でサンプリングされたサンプル電圧VS4を用い
て演算される。この中には移行期間T1、T3の励磁電流If
に比例する信号成分が含まれているがこの値は過渡期の
みであるので通常は小さいとして問題がない。
正励磁Ifoおよび負励磁−Ifoが印加されている期間
は、第２図（ハ）に示すように流量信号が電極間に誘起
されているが、移行期間T1、T3を含むタイミング信号S6
（第２図（ホ））でサンプリングすることによって、サ
ンプル回路24の出力VS4は大きなノイズ分のみを得るこ
とが出来る。ただし、移行期間T1、Ｔの間に発生するわ
ずかな信号成分も同時にサンプリングされるが、大部分
はノイズであり無視出来る。
は、第２図（ハ）に示すように流量信号が電極間に誘起
されているが、移行期間T1、T3を含むタイミング信号S6
（第２図（ホ））でサンプリングすることによって、サ
ンプル回路24の出力VS4は大きなノイズ分のみを得るこ
とが出来る。ただし、移行期間T1、Ｔの間に発生するわ
ずかな信号成分も同時にサンプリングされるが、大部分
はノイズであり無視出来る。
移行期間T1、T3では互いに励磁電流Ifの変化の方向が
反対であるので、サンプリングされる微分ノイズNDの極
性の方向は互に反対である。マイクロコンピュータ25で
は移行期間T1を含むゼロ期間と、移行期間T3を含むゼロ
期間とでサンプリングされたサンプル電圧VS4の差を演
算して求める。この場合にこの中に含まれる微分ノイズ
は極性が反対なので２倍の大きさとなって検出される
が、検出電極11a、11bに発生する直流電圧は同極性のた
め除去される。
反対であるので、サンプリングされる微分ノイズNDの極
性の方向は互に反対である。マイクロコンピュータ25で
は移行期間T1を含むゼロ期間と、移行期間T3を含むゼロ
期間とでサンプリングされたサンプル電圧VS4の差を演
算して求める。この場合にこの中に含まれる微分ノイズ
は極性が反対なので２倍の大きさとなって検出される
が、検出電極11a、11bに発生する直流電圧は同極性のた
め除去される。
さらに、マイクロコンピュータ25はこの微分ノイズを
所定の基準レベルと比較するが、導管10の中に測定流体
Ｑがある場合には、通常はこの微分ノイズは小さく、所
定の基準レベル以下と判断することとなる。この基準レ
ベルは導管10の中に測定流体が満たされているときに生
じる微分ノイズより大きく設定される。
所定の基準レベルと比較するが、導管10の中に測定流体
Ｑがある場合には、通常はこの微分ノイズは小さく、所
定の基準レベル以下と判断することとなる。この基準レ
ベルは導管10の中に測定流体が満たされているときに生
じる微分ノイズより大きく設定される。
次に、導管の中が空になったときの空検知の動作につ
いて第３図、第４図を用いて詳しく説明する。
いて第３図、第４図を用いて詳しく説明する。
導管10の中が空になったときは、第３図に示すように
検出電極11a（11b）と接液電極12との間に形成される接
液抵抗Rfa（Rfb）が極めて大きくなる。従って、励磁コ
イル14と検出電極11a（11b）との間に形成される浮遊容
量Ca（Cb）と接液抵抗Rfa（Rfb）とで励磁電圧Vfを分圧
した大きな微分状の分圧電圧が励磁電流If（第４図
（イ））に比例して発生する信号電圧に重畳されて第４
図（ロ）に示す電極間電圧ｅとして出力される。このう
ち斜線で示した部分が微分状の分圧電圧である。
検出電極11a（11b）と接液電極12との間に形成される接
液抵抗Rfa（Rfb）が極めて大きくなる。従って、励磁コ
イル14と検出電極11a（11b）との間に形成される浮遊容
量Ca（Cb）と接液抵抗Rfa（Rfb）とで励磁電圧Vfを分圧
した大きな微分状の分圧電圧が励磁電流If（第４図
（イ））に比例して発生する信号電圧に重畳されて第４
図（ロ）に示す電極間電圧ｅとして出力される。このう
ち斜線で示した部分が微分状の分圧電圧である。
以上のようにして発生した電極間電圧ｅは、第４図
（ハ）に示すタイミング信号S6でサンプル回路24により
サンプリングされる。このサンプル電圧VS4は第４図
（ロ）の斜線で示す大きな微分ノイズを含んでいる。
（ハ）に示すタイミング信号S6でサンプル回路24により
サンプリングされる。このサンプル電圧VS4は第４図
（ロ）の斜線で示す大きな微分ノイズを含んでいる。
この後のマイクロコンピュータ25による信号処理につ
いては測定流体Ｑが導管10に満たされている場合と同様
であるが、サンプルされたサンプル電圧VS4は所定の基
準レベルを越えているので、マイクロコンピュータ25は
異常（空）状態と判断することになり、出力回路22に例
えば０％に強制的に振り切らせる信号処理を指示するこ
ととなる。
いては測定流体Ｑが導管10に満たされている場合と同様
であるが、サンプルされたサンプル電圧VS4は所定の基
準レベルを越えているので、マイクロコンピュータ25は
異常（空）状態と判断することになり、出力回路22に例
えば０％に強制的に振り切らせる信号処理を指示するこ
ととなる。
なお、以上の説明では、基準レベルとして一定の場合
を想定して説明したが、第４図（ロ）に示すように電極
間電圧ｅには励磁電流の移行期間で発生する信号電圧も
重畳されている。また、信号電圧についてはサンプル電
圧VS3を用いて演算により求めることができるので、こ
の信号電圧を基準値に加算することによりより正確な判
定をすることもできる。
を想定して説明したが、第４図（ロ）に示すように電極
間電圧ｅには励磁電流の移行期間で発生する信号電圧も
重畳されている。また、信号電圧についてはサンプル電
圧VS3を用いて演算により求めることができるので、こ
の信号電圧を基準値に加算することによりより正確な判
定をすることもできる。
さらに、サンプリングされたサンプル電圧VS4には導
管10の中に流れるスラリー流体により発生する瞬間的な
ノイズに大きく影響されることがある。この様な場合に
は、サンプル電圧VS4をマイクロコンピュータ25により
基準値と比較する構成としても良い。
管10の中に流れるスラリー流体により発生する瞬間的な
ノイズに大きく影響されることがある。この様な場合に
は、サンプル電圧VS4をマイクロコンピュータ25により
基準値と比較する構成としても良い。
サンプル電圧VS4のサンプリングについては毎周期に
必ず行う必要はなく、適宜に行っても良い。
必ず行う必要はなく、適宜に行っても良い。
また、ノイズ分のサンプリング期間はゼロ励磁の期間
の全てに亘る必要はない。例えば、第７図に示すように
流量信号のサンプリング信号S5（第７図（ロ））が休止
している間にサンプリング信号S6（第７図（ハ））によ
りノイズのサンプリングを行うこともできる。このよう
にすれば、１個のサンプル回路23のみを用いて演算をす
ることもできる。
の全てに亘る必要はない。例えば、第７図に示すように
流量信号のサンプリング信号S5（第７図（ロ））が休止
している間にサンプリング信号S6（第７図（ハ））によ
りノイズのサンプリングを行うこともできる。このよう
にすれば、１個のサンプル回路23のみを用いて演算をす
ることもできる。
第１図に示す実施例では、電極間電圧は前置増幅器13
を介してスイッチ回路17に供給したが、第５図に示すよ
うにこの前置増幅器13の後段にハイパスフイルター26を
挿入して交流結合とすることもできる。この場合は検出
電流の直流電位の変動を除去して微分ノイズのみの判定
が可能である。
を介してスイッチ回路17に供給したが、第５図に示すよ
うにこの前置増幅器13の後段にハイパスフイルター26を
挿入して交流結合とすることもできる。この場合は検出
電流の直流電位の変動を除去して微分ノイズのみの判定
が可能である。
また、励磁電流の波形については第２図に示す零、
正、零、負の各レベルを繰り返す波形だけではなく、例
えば、第６図に示すように非励磁状態を持ち低周波と高
周波を含む励磁電流If -を励磁コイルに流すいわゆる２
周波励磁の場合についても適用することができる。
正、零、負の各レベルを繰り返す波形だけではなく、例
えば、第６図に示すように非励磁状態を持ち低周波と高
周波を含む励磁電流If -を励磁コイルに流すいわゆる２
周波励磁の場合についても適用することができる。
＜発明の効果＞ 以上、実施例と共に具体的に説明したように本発明に
よれば、前置増幅器の前段に定電流回路などのインピー
ダンス低下の要因をなす回路を挿入しないので高入力イ
ンピーダンスを維持することができ、また検出電極に直
流電流を流さないので検出電極の表面状態の変化に起因
する誤差要因を発生させず、さらに所定のサンプリング
期間でサンプリングしたサンプル電圧を用いて流量信号
を演算するとともにこの流量信号の演算に用いない期間
であり異常（空）のときに大きな電圧を発生する移行期
間でサンプリングしたサンプル電圧を用いるようにした
ので、感度良くつまり異常（空）の開始の初期段階で早
期に異常（空）検知をすることができる。
よれば、前置増幅器の前段に定電流回路などのインピー
ダンス低下の要因をなす回路を挿入しないので高入力イ
ンピーダンスを維持することができ、また検出電極に直
流電流を流さないので検出電極の表面状態の変化に起因
する誤差要因を発生させず、さらに所定のサンプリング
期間でサンプリングしたサンプル電圧を用いて流量信号
を演算するとともにこの流量信号の演算に用いない期間
であり異常（空）のときに大きな電圧を発生する移行期
間でサンプリングしたサンプル電圧を用いるようにした
ので、感度良くつまり異常（空）の開始の初期段階で早
期に異常（空）検知をすることができる。
第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図に示す実施例の動作を説明する波形図、第
３図は第１図に示す実施例の空検知の動作を説明する説
明図、第４図は第３図に示す空検知の動作を説明する波
形図、第５図は本発明の第２の実施例の要部構成を示す
ブロック図、第６図は本発明の第３の実施例の要部を示
す励磁電流の波形を示す波形図、第７図は本発明の第４
の実施例の要部を示す励磁電流の波形を示す波形図、第
８図は従来の電磁流量計の構成を示すブロック図であ
る。 10……導管、11a、11b……検出電極、12……接液電極、
13……前置増幅器、14……励磁コイル、15……検出器、
16……励磁回路、17……スイッチ回路、18……タイミン
グ回路、20……流量演算回路、21……空検知回路、22…
…出力回路、23、24……サンプル回路、25……マイクロ
コンピュータ。
２図は第１図に示す実施例の動作を説明する波形図、第
３図は第１図に示す実施例の空検知の動作を説明する説
明図、第４図は第３図に示す空検知の動作を説明する波
形図、第５図は本発明の第２の実施例の要部構成を示す
ブロック図、第６図は本発明の第３の実施例の要部を示
す励磁電流の波形を示す波形図、第７図は本発明の第４
の実施例の要部を示す励磁電流の波形を示す波形図、第
８図は従来の電磁流量計の構成を示すブロック図であ
る。 10……導管、11a、11b……検出電極、12……接液電極、
13……前置増幅器、14……励磁コイル、15……検出器、
16……励磁回路、17……スイッチ回路、18……タイミン
グ回路、20……流量演算回路、21……空検知回路、22…
…出力回路、23、24……サンプル回路、25……マイクロ
コンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−32321（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−181922（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−109926（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】正励磁と負励磁と非励磁の３つの励磁状態
を持って流体に磁場を印加し電極に発生する電極間電圧
を信号処理して流量信号を出力する電磁流量計におい
て、前記正励磁から前記非励磁に移行する第１期間と前
記負励磁から前記非励磁に移行する第２期間とを含む非
励磁期間でそれぞれ前記電極間電圧をサンプリングして
第１サンプル信号と第２サンプル信号を出力するサンプ
リング手段と、前記第１サンプル信号と第２サンプル信
号との差を演算して差信号を出力する差演算手段と、こ
の差信号と所定の基準値とを比較してこの基準値を越え
たときに異常信号を出力する異常検出手段とを具備する
ことを特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28452189A JP2707762B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28452189A JP2707762B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03144314A JPH03144314A (ja) | 1991-06-19 |
| JP2707762B2 true JP2707762B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=17679567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28452189A Expired - Fee Related JP2707762B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707762B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011209231A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Yamatake Corp | 電磁流量計 |
| KR20190030602A (ko) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2324606B (en) * | 1997-04-25 | 2002-01-16 | Kent Meters Ltd | Electromagnetic flowmeter |
| JP5973775B2 (ja) | 2012-04-27 | 2016-08-23 | 株式会社東芝 | 電磁流量計、その励磁回路部の自己診断方法 |
| EP3064905B1 (en) | 2015-03-05 | 2019-07-31 | Yokogawa Electric Corporation | Electromagnetic flowmeter |
| US10631603B2 (en) | 2015-09-14 | 2020-04-28 | Oliver Joen-An Ma | Quick assembly methods and components for shade structures |
| JP6485407B2 (ja) * | 2016-06-01 | 2019-03-20 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計および誤配線検出方法 |
| CN207561480U (zh) | 2016-12-07 | 2018-07-03 | 宁波万汇休闲用品有限公司 | 伞毂装配结构 |
| DE202019103816U1 (de) | 2019-03-21 | 2019-07-23 | Activa Leisure Inc. | Kippmechanismen und Stellglieder für Schirme |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28452189A patent/JP2707762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011209231A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Yamatake Corp | 電磁流量計 |
| KR20190030602A (ko) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
| US10697812B2 (en) | 2017-09-14 | 2020-06-30 | Azbil Corporation | Error detection circuit and error detection method of electromagnetic flow meter and electromagnetic flow meter |
| KR102167577B1 (ko) * | 2017-09-14 | 2020-10-19 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03144314A (ja) | 1991-06-19 |
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Legal Events
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