JP2936843B2 - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
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Description
よびゼロ入力に対する出力の調整(以下、単にゼロ調と
もいう)が可能な電磁流量計に関する。
量方向によって異なった測定レンジが必要とされる場合
があり、そのため、各々の流体方向に対して異なった測
定レンジを設定し、入力に応じて測定レンジを切り換え
るようにする方法が提案されている。
な方法で逆流量の測定を行なうためには、ゼロ入力に対
するアナログ信号を、その変動領域の中心付近に置く必
要がある。例えば、アナログ信号の変動領域が0.5〜
4.5Vの場合は、2.5Vとなる。このため、アナロ
グ信号のスパンが小さくなり、S/N比が低下して安定
な出力が得られないという問題がある。したがって、こ
の発明の課題は、 1)逆流量の測定が可能で、しかもアナログ信号のスパ
ンの縮小による測定精度の低下を抑制すること。 2)正方向流量と逆方向流量の連続測定におけるゼロ点
誤差の補正を可能とし、測定精度を向上させること。 にある。
るため、第1の発明では、測定管内を流れる流体の流れ
に対し垂直に交番磁界を印加して励磁しその結果発生す
る信号起電力を検出する1対の信号検出電極と、この電
極からの出力を前記交番磁界の励磁と同期整流増幅する
第1の増幅器と、この増幅器出力をディジタル信号に変
換するA/D変換器と、この出力にもとづき所定の演算
をして流量または積算流量を求める演算手段とを少なく
とも有してなる電磁流量計において、前記第1の増幅器
の出力側に反転増幅器または非反転増幅器のいずれかと
して切り換え使用可能な第2の増幅器を設け、これを正
流量の測定時には非反転増幅器として、また逆流量の測
定時には反転増幅器として働かせることを特徴としてい
る。第2の発明では、第1の発明において、流体の流れ
がない状態で、かつ前記第2の増幅器を反転増幅器また
は非反転増幅器としてそれぞれ働かせたときに前記演算
手段から得られる各出力値を記憶する記憶手段を設け、
その記憶結果をゼロ点データとして使用可能にしてなる
ことを特徴としている。
し逆流量時には反転増幅することにより、ゼロ入力時の
アナログ信号を特に制限する必要をなくし、スパンを大
きくとれるようにしてS/N比を向上させる。また、ゼ
ロ点データを得ることができるようにし、測定精度を向
上させる。
る。同図において、1は導管、2,3は電極、4,5,
6は増幅部、7はA/D変換部、8は演算処理部(CP
Uユニット)、12は励磁電源、13はコイルを示す。
すなわち、導管(測定管)1内を流れる導電性流体に対
し、励磁電源12から励磁コイル13を励磁して交番磁
界を印加すると、流体の流れる方向および磁界のそれぞ
れに垂直な方向に流速に比例した起電力が発生すること
は良く知られており、この起電力を対向する1対の電極
2,3で検出する。その出力は増幅部4により励磁と同
期整流増幅されるが、その同期はCPUユニット8から
ライン9を通して送られてくる同期信号SYにより行な
われる。
能な如く構成され、逆流量測定時には増幅部4からの出
力を反転増幅し、正流量測定時には増幅部4からの出力
を非反転増幅するが、その切り換えはCPUユニット8
からライン10を介して送られてくる切換信号EXによ
り行なわれる。このため、増幅部5は例えば反転増幅
器,非反転増幅およびスイッチ等から構成するか、共通
な部分をまとめて簡略化したものなどで構成することが
できる。また、増幅部6は測定レンジに応じてその増幅
率が可変となるように構成され、その選択はCPUユニ
ット8からライン11を介して送られてくる選択信号S
Eにより行なわれる。このため、増幅部6は例えばオペ
アンプの外部抵抗値が選択信号SEにより選択し得るよ
うにされたものを使用する。この増幅部6の出力はA/
D変換部7おいてディジタル信号に変換され、出力信号
Sとして出力される。CPUユニット8では後述の
(7)〜(10)式にもとづく演算を行ない、瞬時流量
出力Qまたは積算出力Vを出す。なお、14はゼロ調を
行なうための信号入力端子を示し、この信号が入力され
たらゼロ調が開始される。
Uユニット8では次の(1)〜(3)式に示すような演
算を実行する。 Pf=(S−Z0)・1/Af・1/Ff …(1) Qf=KQ・Pf+Q0 …(2) Vf=KV・ΣQf+V0 …(3) Pf :正流量測定時の基準演算結果 S :入力信号 Z0 :ゼロ点データ Ff :正方向の設定レンジ Af :入力信号の増幅率(設定レンジFfに
対応する) Qf :正方向瞬時流量出力 KQ,Q0 :出力換算定数 Vf :正方向積算出力 KV,V0 :積算定数
に示すような演算を実行する。 Pr=(Z0−S)・1/Ar・1/Fr …(4) Qr=KQ・Pr+Q0 …(5) Vr=KV・ΣQr+V0 …(6) Pr :逆流量測定時の基準演算結果 Fr :逆方向の設定レンジ Ar :入力信号の増幅率(設定レンジFrに
対応する) Qr :逆方向瞬時流量出力 Vr :逆方向積算出力
って変動するため、Z0すなわちゼロ点データはこの変
動領域の中心付近に設定される必要がある。これに対
し、この発明では逆流量測定時には入力信号Sは増幅部
5において反転増幅されるため、その演算式は次の
(7)式となる。 Pr=(S* −Z0)・1/Ar・1/Fr …(7) Pr :基準演算結果 S* :反転増幅された入力信号 Fr :逆方向の設定レンジ Ar :入力信号の増幅率(設定レンジFrに
対応する) つまり、入力信号SまたはS* はそれぞれ正流量または
逆流量の範囲でのみ変動するため、ゼロ点データとして
はSまたはS* の最小値付近に設定すれば良いことにな
り、従来の如くゼロ点データを信号領域の中心付近に設
定するものに比べて設定の条件が緩和されるだけでな
く、アナログ信号のスパンをほぼ2倍にすることができ
る。その結果、S/N比が数倍改善され、出力の安定性
を向上させることが可能となる。
正,逆各々の流量方向に応じて個別のゼロ点データを持
つことになり、その場合の演算式は次の(8)〜(1
0)式のようになる。 Px=(S−Zx)・1/Ax・1/Fx …(8) Qx=KQ・Px+Q0 …(9) Vx=KV・ΣQx+V0 …(10) Px :基準演算結果 S :入力信号 Zx :ゼロ点データ Fx :設定レンジ Ax :入力信号の増幅率(設定レンジFxに
対応する) Qx :瞬時流量出力 KQ,Q0 :出力換算定数 Vx :積算出力 KV,V0 :積算定数 ここに、“x”は“f”または“r”で、それぞれ正方
向,逆方向流量時を表わしている。また、Sは逆方向流
量時には反転増幅されるものとする。
流量方向に応じて異なるため、ここでは以下のようにし
てこれを求めるようにしている。図2はその場合の動作
を説明するためのフローチャートである。なお、同図の
符号Aは増幅部6の増幅率、Amは増幅部6の初期値、
Afは正流量時の増幅率、Arは逆流量時の増幅率、B
は増幅部5の形態、Bmは増幅部5の初期値、Bfは非
反転増幅、Brは反転増幅をそれぞれ示す。まず、端子
14からゼロ調信号が入力されると、CPUユニット8
はステップS2において、正方向の増幅率Afに対応す
る切り換え信号SEを増幅部6に与えるとともに「非反
転」信号を増幅部5に与え、各増幅部の増幅の形態を決
定する。なお、このとき流量は流さない状態にしてお
く。また、ステップS1はスタート時の増幅部5,6の
増幅形態をスタックするためのステップを示す。次に、
ステップS3では入力信号Sのサンプリングを行ない、
ステップS4でそのときのデータを正方向流量時のゼロ
点データZfとしてメモリに格納する。ここまでが、正
方向流量時のゼロ調処理ということになる。
応する切り換え信号SEを増幅部6に与えるとともに、
「反転」信号を増幅部5に与え、各増幅部の増幅の形態
を決定する。次いで、ステップS6で入力信号Sのサン
プリングを行ない、ステップS7ではそのときのデータ
を逆方向流量時のゼロ点データZrとしてメモリに格納
する。ステップS8はステップS1でスタックした状態
を元に戻すためのステップである。ステップS5からこ
こまでが逆方向流量時のゼロ調処理ということになる。
つまり、流量をゼロにするとともに増幅部の増幅形態を
決定し流量をゼロとして計測を実行し、そのときのCP
Uユニット8の各演算値から正,逆流量時のゼロ点デー
タZf,Zrを得るものである。
を正流量時には非反転増幅し逆流量時には反転増幅する
ようにしたので、ゼロ入力時のアナログ信号を特に制限
する必要がなくなり、その結果、スパンを大きくとるこ
とができ、S/N比を向上させることができる利点が得
られる。実験の結果では、出力の安定性が約3倍向上し
ゼロ点変動が±0.005%以下となることが確かめら
れている。
のフローチャートである。
7…A/D変換器、8…処理装置(CPUユニット)、
12…励磁電源、13…励磁コイル
Claims (2)
- 【請求項1】 測定管内を流れる流体の流れに対し垂直
に交番磁界を印加して励磁しその結果発生する信号起電
力を検出する1対の信号検出電極と、この電極からの出
力を前記交番磁界の励磁と同期整流増幅する第1の増幅
器と、この増幅器出力をディジタル信号に変換するA/
D変換器と、この出力にもとづき所定の演算をして流量
または積算流量を求める演算手段とを少なくとも有して
なる電磁流量計において、 前記第1の増幅器の出力側に反転増幅器または非反転増
幅器のいずれかとして切り換え使用可能な第2の増幅器
を設け、これを正流量の測定時には非反転増幅器とし
て、また逆流量の測定時には反転増幅器として働かせる
ことを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項2】 流体の流れがない状態で、かつ前記第2
の増幅器を反転増幅器または非反転増幅器としてそれぞ
れ働かせたときに前記演算手段から得られる各出力値を
記憶する記憶手段を設け、その記憶結果をゼロ点データ
として使用可能にしてなることを特徴とする請求項1に
記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3296050A JP2936843B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3296050A JP2936843B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05133779A JPH05133779A (ja) | 1993-05-28 |
JP2936843B2 true JP2936843B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=17828456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3296050A Expired - Fee Related JP2936843B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2936843B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3296050A patent/JP2936843B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05133779A (ja) | 1993-05-28 |
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