JPH04184122A - Electromagnetic flow meter - Google Patents
Electromagnetic flow meterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、スラリー流体（固体または粉体）にもとづ
き発生するノイズ（スラリーノイズと云う）の影響を抑
制することが可能なｉｔ電磁流量計関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides an IT electromagnetic flowmeter that is capable of suppressing the influence of noise (referred to as slurry noise) generated based on slurry fluid (solid or powder). related.
電磁流量計は一般に、励磁周波数が低い程零点の安定性
が良く、スラリーノイズによる突変は励磁周波数が低い
程発生し易いことが知られている。It is generally known that the lower the excitation frequency of an electromagnetic flowmeter, the better the stability of the zero point, and that sudden changes due to slurry noise are more likely to occur as the excitation frequency is lower.
そこで、従来は励磁周波数を幾種類か用意しておき、零
点の安定性やスラリーノイズ量に応じ、オペレータが設
定器により選択できるようにしたものが知られている。Therefore, it is conventionally known that several types of excitation frequencies are prepared and the operator can select one using a setting device depending on the stability of the zero point and the amount of slurry noise.
しかしながら、上述のようにオペレータが設定器により
選択した周波数も、時がたつにつれて測定流体の状態が
変化すると、最適なものではなくなってしまう、という
問題がある。However, as described above, there is a problem in that the frequency selected by the operator using the setting device may no longer be optimal if the condition of the measured fluid changes over time.
したがって、この発明の課題はスラリーノイズの発生頻
度を常時検出して、その結果に応じて自動的に励磁周波
数を最適なものにし得るようにすることにある。Therefore, an object of the present invention is to constantly detect the frequency of occurrence of slurry noise and automatically optimize the excitation frequency according to the result.
！［流量計の出力を監視しそれがスラリーノイズか流量
変化によるものかを検出する検出手段と、前記流量計出
力が所定の範囲を越えたら出力値を前回値に保持する保
持手段と、前記スラリーノイズの発生頻度を調べてそれ
が許容値内ならば良、許容値外ならば不良と判断する良
否判別手段と、前記スラリーノイズの発生頻度が高い場
合は所定値になるまで励磁周波数をより高くし、発生頻
度が低い場合は励磁周波数をより低くなるように選択す
る選択手段とを設ける。! [a detection means for monitoring the output of the flowmeter and detecting whether it is due to slurry noise or a change in flow rate; a holding means for maintaining the output value at the previous value when the output of the flowmeter exceeds a predetermined range; a pass/fail determining means that checks the frequency of noise occurrence and determines it to be good if it is within an allowable value and bad if it is outside the allowable value; and if the frequency of occurrence of the slurry noise is high, the excitation frequency is increased until a predetermined value is reached. However, if the frequency of occurrence is low, selection means is provided for selecting a lower excitation frequency.
スラリーノイズの発生頻度を常時監視し、その結果に応
じて自動的に励磁周波数を最適なものにし得るようにし
てスラリーノイズの発生を抑制し、経年変化にも対処し
得るようにする。To suppress the generation of slurry noise and cope with aging by constantly monitoring the frequency of occurrence of slurry noise and automatically optimizing the excitation frequency according to the result.
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図で、１は流
体の流れる導管、２．３は電極、４は増幅器（ＡＭＰ）
、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６は
情報処理装置（ＣＰＵユニット）、７は励磁電源、８は
コイルである。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a conduit through which fluid flows, 2 and 3 are electrodes, and 4 is an amplifier (AMP).
, 5 is an analog/digital (A/D) converter, 6 is an information processing device (CPU unit), 7 is an excitation power source, and 8 is a coil.
被測定流体は導管１内を流れ、その流れと直角にコイル
８を配置し交番磁界を印加する。これにより電極２．３
間に発生する起電力を増幅器４で励磁と同期整流し、増
幅する。同期は、ＣＰＵユニット６からラインＬ１を通
して与えられる同期信号Ｙにより行なう、増幅器４の出
力はＡ／Ｄ変換器５でディジタル信号に変換され、ＣＰ
Ｕユニット６に与えられる。ＣＰＵユニット６ではこの
入力信号に対し後述する処理を行ない、最終的な出力を
出す、このように、励磁電源７によりコイル８を励磁し
交番電流を流すが、その周波数はＣＰＵユニット６から
ラインＬ２を通して送られて来る信号Ｔにより変化させ
ることが可能である。The fluid to be measured flows in the conduit 1, and a coil 8 is placed perpendicular to the flow to apply an alternating magnetic field. This allows electrode 2.3
The electromotive force generated during this period is rectified and amplified in synchronization with the excitation by the amplifier 4. Synchronization is performed by the synchronization signal Y given from the CPU unit 6 through the line L1.The output of the amplifier 4 is converted into a digital signal by the A/D converter 5, and
Given to U unit 6. The CPU unit 6 performs the processing described later on this input signal and outputs the final output. In this way, the excitation power supply 7 excites the coil 8 and causes an alternating current to flow. It can be changed by the signal T sent through.
第２図および第３図は、上記ＣＰＵユニットにて行なわ
れる信号処理と、励磁周波数の切り換えの実行手順を示
すフローチャートである。第２図では、入力信号から突
変ノイズを検出し出力を制限して、突変ノイズの発生が
許容値内かどうかを判定する。この第２図は、測定サブ
ルーチンとして第３図のフローチャート内に組み込まれ
る。第３図では、第２図での判定をもとに励磁周波数を
設定する。FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the signal processing performed by the CPU unit and the execution procedure for switching the excitation frequency. In FIG. 2, sudden noise is detected from an input signal, the output is limited, and it is determined whether the occurrence of sudden noise is within a permissible value. This FIG. 2 is incorporated into the flowchart of FIG. 3 as a measurement subroutine. In FIG. 3, the excitation frequency is set based on the determination in FIG. 2.
以下、第２図につき詳細に説明する。A detailed explanation will be given below with reference to FIG. 2.
いま、このサブルーチンに入ってに回目のサンプリング
時の入力信号をＸｋ＋ 出力をｙ５とすると、通常は入
力Ｘ、をそのままＣＰＵユニットの出力とする。しかし
、今回入力値ｘｋと前回出力値ｙｋ−＋との間の変動が
成る値αを越えた場合、すなわち、ｌ Ｘｍ Ｖｍ−
＋ ｌ 〉α”・”）が成り立つときには、出力突変ノ
イズが発生した可能性があるので、出力はｘｋとはせず
に前回出力値のままにする。すなわち、
）’に＝’Ｊｋ−＋
とする（これにより、スラリーノイズを除去することが
できる）。Now, when this subroutine is entered and the input signal at the time of sampling is Xk+ and the output is y5, the input X is normally used as the output of the CPU unit. However, if the fluctuation between the current input value xk and the previous output value yk-+ exceeds the value α, that is, l Xm Vm-
+l>α”・”), there is a possibility that sudden output change noise has occurred, so the output is not set to xk but is left at the previous output value. That is, )' is set to ='Jk-+ (this makes it possible to remove slurry noise).
ところで、上記（１）式のような入力変動は、流体の流
速が変化したときにも起きる。両者を区別するには、出
力突変ノイズの場合は比較的短時間で入力値が突変前の
値に戻って来ると考えられるので、このことを利用する
。すなわち、（１）式が成立したら、まず出力の変化の
方向を調べる。Incidentally, input fluctuations as expressed in equation (1) above also occur when the flow velocity of the fluid changes. In order to distinguish between the two, in the case of output sudden change noise, it is thought that the input value returns to the value before the sudden change in a relatively short time, so this fact is utilized. That is, if equation (1) holds true, first check the direction of change in the output.
具体適には、変数Ｓを用意し、
ｚｋ−ｙｋ−、＞（Ｘなら、Ｓ＝Ｏ・ （２）Ｘｗ
Ｙｋ−ｒ＜（Ｘなら、Ｓ＝１ −（３）とする
。Specifically, prepare a variable S, and if zk-yk-,>(X, then S=O・ (2)Xw
If Yk-r<(X, then S=1-(3).
続いて、この状態の継続を調べる。具体的には変数Ｗを
用意し、この状態が継続する度にＷの値を１つずつ増や
す。そして、Ｗの値が成る定められた値Ｗに達してもこ
の状態が続いている場合は、流速変化による信号変化と
見做すようにする。Next, we will examine whether this condition continues. Specifically, a variable W is prepared, and the value of W is increased by one each time this state continues. If this state continues even after the value of W reaches a predetermined value W, it is assumed that the signal change is due to a change in flow velocity.
ここで、式（２）が成立する場合につき詳細に説明する
。なお、（３）式が成立する場合についても同様に考え
ることができる。Here, a case in which equation (2) holds true will be explained in detail. Note that the case where equation (3) holds can be considered in the same way.
さて、（１）式が成立し、（２）式に該当したとする。Now, suppose that equation (1) is established and equation (2) is satisfied.
そのときの出力は）’に＝）’ｈ−ｌとし、Ｗ＝１とす
る（ルート■参照）。この状態で次の入力Ｘ ｋ＋１を
読み込むと、以下の３つの場合に分かれる。At that time, the output is )'=)'h-l, and W=1 (see route 2). When the next input X k+1 is read in this state, the following three cases occur.
イ）ｘ３４□−ｙｋ〉α
口）ｌｘｋ、 Ｙｉ＋’≦α
ハ）Ｘし・＋ ’／ｋ＜６
まず、イ）の場合は前と同じ状態が継続しているので、
Ｗの値を１つ増やす。ここで、ＷがＷに達したならば、
今回の入力変化は流速変化によるものと判断して、Ｘ
ｋ−１をそのまま出力して、次回から通常の状態に戻る
。一方、ＷがＷに達していなければ、更に様子を見るた
めにもとに戻り、上記と同様の処理を繰り返す（ルート
■参照）。A) x34□−yk>α Mouth) lxk, Yi+'≦α C) X+'/k<6 First, in case A), the same state as before continues,
Increase the value of W by 1. Here, if W reaches W,
Judging that the input change this time is due to the flow velocity change,
Output k-1 as is and return to the normal state from the next time. On the other hand, if W has not reached W, the process returns to the beginning to further check the situation and repeats the same process as above (see route (2)).
口）の場合は、入力値が変動前の値に短時間に戻って来
たことを示し、今回の入力変化は突変ノイズであったと
見なす。この場合は変数ｎを用意しておき、ｎの値を１
つ増やす。つまり、ｎは突変ノイズの発生回数を示すこ
とになる。なお、出力はＸ ｋ＋１をそのまま出力して
、次回から通常の状態に戻る（ルート■参照）。口) indicates that the input value returned to the value before the change in a short period of time, and the current input change is considered to be sudden noise. In this case, prepare a variable n and set the value of n to 1.
Increase by one. In other words, n indicates the number of occurrences of sudden noise. Note that the output is Xk+1 as is, and returns to the normal state from the next time (see route ■).
ハ）の場合は、入力変化の方向が前回と逆になっている
。これは、前回までの入力変動が終わって新しい逆方向
の入力変動があったものと見る。In case c), the direction of input change is opposite to the previous time. This is considered to mean that the previous input fluctuation has ended and a new input fluctuation in the opposite direction has occurred.
従って、前回の入力変動は突変ノイズによるものとして
、その値を１つ増やす。また、出力はｙうのままで、ｗ
＝ｌとし、Ｓの値を新たに設定してもとに戻り、新しい
入力変動のｍ続を調べる（ルート■参照）。Therefore, the previous input fluctuation is assumed to be due to sudden noise, and its value is increased by one. Also, the output remains y, and w
=l, set a new value of S, return to the beginning, and check the m-continuation of the new input fluctuation (see route ①).
以上のようにして、突変ノイズの数（ｎ）を数えるとと
もに、出力を制限する（ｙｋ＝ｙｋ−１）。As described above, the number of sudden noises (n) is counted and the output is limited (yk=yk-1).
この第２図の測定サブルーチンでは、さらに、突変ノイ
ズの数が許容値以下であるかどうかの判断も行なう。許
容量としては、例えばサンプリングに回当たり突変ノイ
ズＮ回収下、というように定める。具体的には、前記の
突変ノイズ処理のなかでｎを１つ増やしたときに、ｎの
値がＮを越えたかどうかを確かめる。もし、Ｎを越えた
なら突変ノイズが許容量を越えたことになるので、“Ｂ
ａｄ″の判定を下して主ルーチンに戻る（ルート■参照
）。また、サンプリングの回数ｋがＫに達したときは、
突変ノイズもＮ回を越えなかったことになるので、“Ｇ
ｏｏｄ“の判定を下して主ルーチンに戻る（ルート■参
照）。In the measurement subroutine of FIG. 2, it is further determined whether the number of sudden noises is below a tolerance value. The allowable amount is determined, for example, under the recovery of the sudden noise N per sampling. Specifically, it is checked whether the value of n exceeds N when n is increased by one during the sudden noise processing. If it exceeds N, it means that the sudden noise exceeds the allowable amount, so “B
ad" and returns to the main routine (see route ■). Also, when the number of samplings k reaches K,
This means that the sudden noise did not exceed N times, so “G
``ood'' is determined and returns to the main routine (see route ①).
こうして、突変ノイズの発生頻度が許容量以内であるか
どうかを判定する。In this way, it is determined whether the frequency of occurrence of sudden noise is within the allowable amount.
第３図は第２図の測定サブルーチンを使用して励磁周波
数を切り換える動作を説明するためのフローチャートで
ある。FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of switching the excitation frequency using the measurement subroutine of FIG. 2.
ここでは、設定可能な励磁周波数を低いものから順に１
．２．３・・・なる番号で表わし、これを励磁周波数番
号と呼ぶ。また、ｆ１□つを励磁周波数の最大値とし、
最も高い周波数に対応させる。ｆを現在励磁している周
波数の励磁周波数番号とする。Here, the excitation frequencies that can be set are listed in order from the lowest to the lowest.
．． It is represented by a number 2.3... and is called an excitation frequency number. Also, let f1□ be the maximum value of the excitation frequency,
correspond to the highest frequency. Let f be the excitation frequency number of the currently excited frequency.
さて、一般に流量計の零点は励磁が低周波である程安定
しているので、励磁はなるべく低周波であることが望ま
しい。しかし、スラリー性の突変ノイズを持っていると
きには、励磁周波数が低い程その影響を大きく受ける。Generally, the lower the frequency of excitation, the more stable the zero point of a flowmeter is, so it is desirable that the frequency of excitation be as low as possible. However, when there is slurry-like sudden noise, the lower the excitation frequency, the greater the influence.
そこで、突変ノイズの発生顔度が許容量以下となる最低
の周波数で励磁を行ないたい。これを、以下の手順で実
現することとする。Therefore, it is desired to perform excitation at the lowest frequency at which the degree of occurrence of sudden noise is less than the allowable amount. This will be achieved using the following steps.
まず、測定の開始時にはｆ＝１として、最低の励磁周波
数に設定し、この周波数で突変ノイズが許容量以内かど
うかを判定する。判定には第２図の測定サブルーチンを
使用する。そして、“Ｂａｄ”となった頻度が許容量以
内ならば、ｆ＝１で判定する。許容量をオーバーした場
合はｆを１つ増やして同様のことを行ない、突変ノイズ
が許容量以内になるまでｆを増やして行く。もし、ｆが
ｆ ｎｍｘとなっても許容量以内にならなかった場合は
、ｆ ＝ ｆ 、、Ｘのときが突変ノイズが一番少ない
はずなので、ｆ ＝ ｆ 、、、とじておく。First, at the start of measurement, f=1 is set to the lowest excitation frequency, and it is determined whether the sudden noise is within the allowable amount at this frequency. The measurement subroutine shown in FIG. 2 is used for the determination. If the frequency of "Bad" is within the allowable amount, f=1 is determined. If the allowable amount is exceeded, f is increased by 1 and the same process is performed, and f is increased until the sudden noise falls within the allowable amount. If f does not fall within the allowable amount even if f nmx, the sudden noise should be least when f = f, .
このようにして「が設定されるが、測定流体の状態が変
化して、それまで許容量以下であった突変ノイズが許容
量を越えてしまうことがある。このようなときにも、第
２図の測定サブルーチンで突変ノイズの回−数をチエツ
クしているので、直ちに前記と同様に突変ノイズが許容
量以内となるまで、ｆを増やして行く。is set in this way, but the condition of the measured fluid may change and the sudden noise that was previously below the allowable level may exceed the allowable level. Since the number of sudden noises is checked in the measurement subroutine shown in FIG. 2, f is immediately increased as before until the sudden noise falls within the allowable amount.
逆に、測定流体の状態が変化して、ｆよりも低い周波数
でも突変ノイズが許容量以下になることもある。かかる
場合のために、変数ａ （良い状態の継続回数に相当す
る）を設ける。測定サブルーチンでは、Ｋ回のサンプリ
ング毎に突変ノイズの回数が許容量以内であるという判
定を下すので、その度にａの値を１つ増やす。成る程度
許容量以下の状態が続いた場合、すなわち成る定数Ａを
設定し、ａ≧Ａとなったときにはｆを１つ減らし、より
小さいｆでも突変ノイズが許容量以内になるかどうかを
試す。もし、許容量以内ならばそのまま新しい周波数で
測定を続ける。その周波数でもａ≧Ａとなれば、さらに
低い周波数の場合も試すことにより最適な周波数にする
ことができる（ルート■参照）。また、許容量をオーバ
ーしたらｆを１つ増やし、もとの周波数に戻す（ルート
■参照）。こうしてｒを１つ減らして試した結果、今ま
で安定していた出力に突変ノイズが増えてはまずいので
、測定サブルーチンに突変ノイズの出力制限（出力を前
回値に固定する）が必要となるのである。なお、ｆ＝ｌ
のときは最低周波数であるから、この動作は行なわない
。Conversely, the state of the measured fluid may change and the sudden noise may fall below the allowable level even at a frequency lower than f. For such cases, a variable a (corresponding to the number of times a good state continues) is provided. In the measurement subroutine, it is determined that the number of sudden noises is within the allowable amount every K samplings, so the value of a is increased by one each time. If the condition continues to be less than the allowable amount, that is, set the constant A, and when a≧A, reduce f by 1 and test whether the sudden noise is within the allowable amount even with a smaller f. . If it is within the allowable range, continue measuring at the new frequency. If a≧A holds even at that frequency, the optimum frequency can be determined by trying even lower frequencies (see route (2)). Also, if the allowable amount is exceeded, increase f by 1 and return to the original frequency (see route ■). As a result of reducing r by 1 in this way, it was found that it would be undesirable for the sudden noise to increase in the previously stable output, so it was necessary to limit the output of the sudden noise (fixing the output to the previous value) in the measurement subroutine. It will become. In addition, f=l
Since this is the lowest frequency, this operation is not performed.
以上の手順で、最適な励磁周波数に設定されることにな
る。By the above procedure, the optimum excitation frequency will be set.
この発明によれば、スラリーノイズの発生頻度を常時監
視することにより、頻度が成る許容量以下となる最Ｊ（
最低）な励磁周波数に設定することができ、その結果ス
ラリーノイズの発生を抑制することが可能となる利点が
得られる。According to this invention, by constantly monitoring the frequency of occurrence of slurry noise, the maximum J(
The advantage is that the excitation frequency can be set to the lowest excitation frequency, and as a result, the generation of slurry noise can be suppressed.
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
この発明によるスラリーノイズの発生が許容値内か否か
を判定する動作を説明するためのフローチャート、第３
図はこの発明による励磁周波数の設定動作を説明するた
めのフローチャートである。
１・・・導管、２，３・・・電極、４・・・増幅器（Ａ
ＭＰ）、５・・・アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
器、６・・・情報処理装置（ＣＰＵユニット）、７・・
・励磁電源、８・・・コイル。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of determining whether or not the generation of slurry noise is within an allowable value, and FIG.
The figure is a flowchart for explaining the excitation frequency setting operation according to the present invention. 1... Conduit, 2, 3... Electrode, 4... Amplifier (A
MP), 5... Analog/digital (A/D) converter, 6... Information processing device (CPU unit), 7...
・Excitation power supply, 8...coil.
Claims (1)
因するノイズ（スラリーノイズ）か流量変化によるもの
かを検出する検出手段と、 前記流量計出力が所定の範囲を越えたら出力値を前回値
に保持する保持手段と、 前記スラリーノイズの発生頻度を調べてそれが許容値内
ならば良、許容値外ならば不良と判断する良否判別手段
と、 前記スラリーノイズの発生頻度が高い場合は所定値にな
るまで励磁周波数をより高くし、発生頻度が低い場合は
励磁周波数をより低くなるように選択する選択手段と、 を有してなる電磁流量計。[Claims] 1) detection means for monitoring the output of an electromagnetic flowmeter and detecting whether the output is noise caused by slurry fluid (slurry noise) or a change in flow rate; holding means for holding the output value at the previous value when the output value exceeds the previous value; pass/fail determining means for checking the frequency of occurrence of the slurry noise and determining it to be good if it is within the tolerance value and defective if it is outside the tolerance value; An electromagnetic flowmeter comprising: selection means for selecting a higher excitation frequency until a predetermined value is reached when the frequency of occurrence is high, and a lower excitation frequency when the frequency of occurrence is low.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31134890A JPH04184122A (en) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Electromagnetic flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31134890A JPH04184122A (en) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Electromagnetic flow meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184122A true JPH04184122A (en) | 1992-07-01 |
Family
ID=18016069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31134890A Pending JPH04184122A (en) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Electromagnetic flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04184122A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0633455A1 (en) * | 1993-07-09 | 1995-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electromagnetic flowmeter |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP31134890A patent/JPH04184122A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0633455A1 (en) * | 1993-07-09 | 1995-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electromagnetic flowmeter |
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