JPS5960318A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- JPS5960318A JPS5960318A JP57171879A JP17187982A JPS5960318A JP S5960318 A JPS5960318 A JP S5960318A JP 57171879 A JP57171879 A JP 57171879A JP 17187982 A JP17187982 A JP 17187982A JP S5960318 A JPS5960318 A JP S5960318A
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- Japan
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- signal
- frequency
- switch
- circuit
- output
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は矩形波又は台形波の励磁方式をとった電磁流量
計に係り、特に励磁周波数とサンプリング時間とを改良
した電磁流量B1に関する。
計に係り、特に励磁周波数とサンプリング時間とを改良
した電磁流量B1に関する。
第1図t;L従来の方形波励磁電磁31r、 :lii
:計の構成であって、これは流i i−+本体Jと、こ
の流量計本体1から出力される流量信号に比例[1,た
パルス幅のパルスに変換するパルス幅gし挽回f7’l
10と、この回路10から出力されたパルスを平滑化
して直流アナログ信号に変換「るパルス幅−電圧変換回
路30とからなっている。この流量計本体1は、流体の
流通rる導管2と、励磁コイル3と、流体の流れ方向お
よび磁束に直焚するように対向配置された一対の電極4
,4とを有し、励磁コイル3はタイミング制御回路11
からのスイッチ制御信号(第2図(a))によって切換
えられるスイッチ12を介して2つの定電流源13.1
4が交互に与えられ、これにより第2図(b)のように
方形波の定電流によって励磁される。この状態において
導管2内に導電性流体が流れれば、一対の電極4,4間
には磁界の強さおよび31C速に比例した起?n力が発
生する0そこで、この起電力を一対の電極4,4で取り
出し、交流増11vij器15で適当な電圧値上増幅(
第2図(C))された後、タイミング制御回路11で制
御されるスイン2−16により、デュアルスロープ方式
のパルス幅変換回路10に取込む。スイング〜17は、
磁束が安定した夕・fミング即ち磁束の方向が切替わる
直前に商用電源周波数の一周期にタイミング制御回路I
Jからの信号(第2図(d))によってオンとなり、増
幅された起電力をサンプリングする0このようにサンプ
リングすることにより、云わゆる直角位相雑音を含まな
い流量信号を得ることができかつ商用電源の一周期を抵
抗111,19、コンデンサ20およびオペアンプ21
よりなる精分回路でザンプリング偵分することにより、
商用電源雑音の除去された第2図(e)のような積分出
力を、得る。更に、この積分出力が最大値から零に達t
7たときに” 1″から°°0“の論理信号に変化する
コンパレータ22の出力でフリップフロップ23をリセ
ットし、かつタイミング制御回路11のオン・オフタイ
ミング信号でフリップ・フロップ23をセットとするこ
とにより、流量計本体1から出力する流−a信号に比例
するノくルス幅のパルス信号(第2図(f) ) 全出
力する。
:計の構成であって、これは流i i−+本体Jと、こ
の流量計本体1から出力される流量信号に比例[1,た
パルス幅のパルスに変換するパルス幅gし挽回f7’l
10と、この回路10から出力されたパルスを平滑化
して直流アナログ信号に変換「るパルス幅−電圧変換回
路30とからなっている。この流量計本体1は、流体の
流通rる導管2と、励磁コイル3と、流体の流れ方向お
よび磁束に直焚するように対向配置された一対の電極4
,4とを有し、励磁コイル3はタイミング制御回路11
からのスイッチ制御信号(第2図(a))によって切換
えられるスイッチ12を介して2つの定電流源13.1
4が交互に与えられ、これにより第2図(b)のように
方形波の定電流によって励磁される。この状態において
導管2内に導電性流体が流れれば、一対の電極4,4間
には磁界の強さおよび31C速に比例した起?n力が発
生する0そこで、この起電力を一対の電極4,4で取り
出し、交流増11vij器15で適当な電圧値上増幅(
第2図(C))された後、タイミング制御回路11で制
御されるスイン2−16により、デュアルスロープ方式
のパルス幅変換回路10に取込む。スイング〜17は、
磁束が安定した夕・fミング即ち磁束の方向が切替わる
直前に商用電源周波数の一周期にタイミング制御回路I
Jからの信号(第2図(d))によってオンとなり、増
幅された起電力をサンプリングする0このようにサンプ
リングすることにより、云わゆる直角位相雑音を含まな
い流量信号を得ることができかつ商用電源の一周期を抵
抗111,19、コンデンサ20およびオペアンプ21
よりなる精分回路でザンプリング偵分することにより、
商用電源雑音の除去された第2図(e)のような積分出
力を、得る。更に、この積分出力が最大値から零に達t
7たときに” 1″から°°0“の論理信号に変化する
コンパレータ22の出力でフリップフロップ23をリセ
ットし、かつタイミング制御回路11のオン・オフタイ
ミング信号でフリップ・フロップ23をセットとするこ
とにより、流量計本体1から出力する流−a信号に比例
するノくルス幅のパルス信号(第2図(f) ) 全出
力する。
24は基準電源、26はコンノくレータ22の出力でオ
ン・オフするスイッチである0そして、このフリップ・
フロップ23から出力されたノくルス伯号は発光素子3
1および受光素子32で絶縁され゛(パルス幅−電圧7
g換回路30に送られ、スインf J 、? ’4[オ
ン・オフ制御する。このオン・オフ11」す御により、
基準電源34がパルス化され、このパルスを抵抗35、
コンデンサ36およびメベアンブ37よりなる平滑化回
路で、例えば4〜20mA−DCめ直流アナログ信号に
変換して出力するものである。38は出力回路である。
ン・オフするスイッチである0そして、このフリップ・
フロップ23から出力されたノくルス伯号は発光素子3
1および受光素子32で絶縁され゛(パルス幅−電圧7
g換回路30に送られ、スインf J 、? ’4[オ
ン・オフ制御する。このオン・オフ11」す御により、
基準電源34がパルス化され、このパルスを抵抗35、
コンデンサ36およびメベアンブ37よりなる平滑化回
路で、例えば4〜20mA−DCめ直流アナログ信号に
変換して出力するものである。38は出力回路である。
第3図は各種のクイツブ−12,16,11等を制御す
る従来のタイミング制御回路11の構成間である。この
回路11は、商用電源IIIから出力される第4図(g
)のような商用電源周波数全バッファ回路112f介し
て第4図(h)のよ♂トルス伯号とした後、D形フリッ
プ・フロップ113〜115で分周してスイッチ12゜
16を制御する信瞑第4図(k))を得、更にクリップ
・フロップ113,114の端子4の出力(第4図(1
) s (j) )全アンドゲート114でアンドして
スイッチJ7を制御する信号tを得ている。第3図の回
路では、励磁半周期の極性切替え直前で商用電源−周期
だけオンするパルスが容易に得られる。
る従来のタイミング制御回路11の構成間である。この
回路11は、商用電源IIIから出力される第4図(g
)のような商用電源周波数全バッファ回路112f介し
て第4図(h)のよ♂トルス伯号とした後、D形フリッ
プ・フロップ113〜115で分周してスイッチ12゜
16を制御する信瞑第4図(k))を得、更にクリップ
・フロップ113,114の端子4の出力(第4図(1
) s (j) )全アンドゲート114でアンドして
スイッチJ7を制御する信号tを得ている。第3図の回
路では、励磁半周期の極性切替え直前で商用電源−周期
だけオンするパルスが容易に得られる。
しかし、第3図の回路のタイミングは、その流量信号を
サンプリングする迄の時間が周“波数50 Hz 或
いは60 Hz の場合では異なることとなる。これ
は厳密に極性反転の過渡応答の影V(流量計本体1の磁
束の遅れ、変換回路10゜30の遅れ等)を考慮すると
、励磁電流が一定であるとはいえ、得られる出力は流量
値が同一でも微妙に異なって来ることがわかる0その状
態を図5に示す。
サンプリングする迄の時間が周“波数50 Hz 或
いは60 Hz の場合では異なることとなる。これ
は厳密に極性反転の過渡応答の影V(流量計本体1の磁
束の遅れ、変換回路10゜30の遅れ等)を考慮すると
、励磁電流が一定であるとはいえ、得られる出力は流量
値が同一でも微妙に異なって来ることがわかる0その状
態を図5に示す。
第5図(イ)は磁束の遅れ2回路の遅れを考慮した信号
を示す曲線であり、(ロ)は60 I(7,の場合の励
磁電流を示す波形、(ハ)は50 )Iy、 の場合
の励磁電流を示す波形である。また、横線に)で影をつ
けた部分は、60H1の場合、斜線0令で影をつけた部
分は50 H7,の場合のサンプリングするタイミング
を示したものである。励磁電流が同一でも5 Q Hz
と60 Hz では高さが異なること、つまり(
t2号の大きさが異なることを示している。このことは
、高精度で使用する場合には50 Hz と60 )
Iz とでは、変換回路10の増幅度または励磁電流
の大きさを変えなくてはならないことを示す。実際には
変換回路10の互換性のため、各変換回路間で増幅度を
一定としているため50 Hz と601−1y、
では励磁電流の大きさを変えるということが行われて
いる。
を示す曲線であり、(ロ)は60 I(7,の場合の励
磁電流を示す波形、(ハ)は50 )Iy、 の場合
の励磁電流を示す波形である。また、横線に)で影をつ
けた部分は、60H1の場合、斜線0令で影をつけた部
分は50 H7,の場合のサンプリングするタイミング
を示したものである。励磁電流が同一でも5 Q Hz
と60 Hz では高さが異なること、つまり(
t2号の大きさが異なることを示している。このことは
、高精度で使用する場合には50 Hz と60 )
Iz とでは、変換回路10の増幅度または励磁電流
の大きさを変えなくてはならないことを示す。実際には
変換回路10の互換性のため、各変換回路間で増幅度を
一定としているため50 Hz と601−1y、
では励磁電流の大きさを変えるということが行われて
いる。
これを避けるに豪よ、流量計本体Jの磁束の立ち上がり
(応答性)、回路10の応答性を速くすればよいのだが
、磁束の立ち一ヒがりを速くするには流量側本体1を渦
電流が流れにくい構造にしたり、励磁回路、定電流源1
3.14の回路電圧を高くすることが考えられる。しか
し、こノコとは流量n1木休1の構造全複雑に、かつコ
スト高にしたり、励磁回路を大型化させてしまう0 また、回路の応劣性を速くすることは、回路10の帯域
を広げることとなり、電極4,4間に発生する711]
電力が微弱なことλ・考えあわせるとS/N 比を低下
させ得策ではない。また、スイッチI7がオンしている
時間k 100 r+1st!f:とすることにより、
50Hy、 でも60 )Tz でも雑音が除去で
き、励磁周波数を固定する方法も考えられるが、この方
法では励磁周波数がかなり低くなり、電磁流量計の応答
が遅くなるという大きな欠点をもつ。
(応答性)、回路10の応答性を速くすればよいのだが
、磁束の立ち一ヒがりを速くするには流量側本体1を渦
電流が流れにくい構造にしたり、励磁回路、定電流源1
3.14の回路電圧を高くすることが考えられる。しか
し、こノコとは流量n1木休1の構造全複雑に、かつコ
スト高にしたり、励磁回路を大型化させてしまう0 また、回路の応劣性を速くすることは、回路10の帯域
を広げることとなり、電極4,4間に発生する711]
電力が微弱なことλ・考えあわせるとS/N 比を低下
させ得策ではない。また、スイッチI7がオンしている
時間k 100 r+1st!f:とすることにより、
50Hy、 でも60 )Tz でも雑音が除去で
き、励磁周波数を固定する方法も考えられるが、この方
法では励磁周波数がかなり低くなり、電磁流量計の応答
が遅くなるという大きな欠点をもつ。
本発明は上記実情にかんがみてなされたもので、従来の
励磁周波数よりも低下させないで共通の励磁周波数とし
、59 Hz と60 Hz とでは励磁電流が異
なるという欠点を除去し、た電磁流量計を提供すること
にある。
励磁周波数よりも低下させないで共通の励磁周波数とし
、59 Hz と60 Hz とでは励磁電流が異
なるという欠点を除去し、た電磁流量計を提供すること
にある。
商用電源周波数の偶数分の1の周波数の方形波の励磁電
流を励磁コイルに供給する励磁回路と、導電性流体に誘
起された電圧を検出する一対電極と、前記励磁電流が定
常値になるタイミングで、前記一対の電極から取り出さ
れる誘起電圧全サンプリングする回路からなる方形波励
磁方式の電磁流型側において、方形波励磁電流の励磁周
波数を50 Hz の偶数分の1とし、サンプリング
する時間を鴇秒とし1、または励磁周波数を60 Hz
の偶数分の1とし、サンプリングするII、7間を
ll/’50秒としたタイミング制御回路を備えた電磁
流置引である。
流を励磁コイルに供給する励磁回路と、導電性流体に誘
起された電圧を検出する一対電極と、前記励磁電流が定
常値になるタイミングで、前記一対の電極から取り出さ
れる誘起電圧全サンプリングする回路からなる方形波励
磁方式の電磁流型側において、方形波励磁電流の励磁周
波数を50 Hz の偶数分の1とし、サンプリング
する時間を鴇秒とし1、または励磁周波数を60 Hz
の偶数分の1とし、サンプリングするII、7間を
ll/’50秒としたタイミング制御回路を備えた電磁
流置引である。
次に、本発明の一実施例について第6図ないし第10図
を参照して説明する。なお、第6図はタイミング制御回
路40の概念図、第7図はその回路40から出力するス
イッチ制御信号のタイミング図、第8図は本発明の要部
となるタイミング制御回路40の具体的構成を示す図、
第9図および第・10図は雑音除去の説明をする波形図
である。なお、電磁流量計全体の構成は第1図と同じで
あるので、ここではその構成の説明は省略する0先ず、
第6図に示すタイミング制御回路417においてmは第
1図に示すスイッチ12.16fオン・オフ制御するス
イッチ制御信号であり、nはスイッチ17をオン・オフ
制a1jするスイッチ制a1+ (i号である。このタ
イミング制御回路4oは、スイッチ制御信号mが商用電
源周波に’1.5011z の偶数分の1の周波数で
あるならば、nはサンプリングする時間音1/60se
cとしたパルスを出力する。これば、スイッチ制御信号
mが60 Hz の偶数分の1の周波数のときには、
nによるサンプリング時間は”150 度でもよい。第
7図はm、nの出力波形を示す。
を参照して説明する。なお、第6図はタイミング制御回
路40の概念図、第7図はその回路40から出力するス
イッチ制御信号のタイミング図、第8図は本発明の要部
となるタイミング制御回路40の具体的構成を示す図、
第9図および第・10図は雑音除去の説明をする波形図
である。なお、電磁流量計全体の構成は第1図と同じで
あるので、ここではその構成の説明は省略する0先ず、
第6図に示すタイミング制御回路417においてmは第
1図に示すスイッチ12.16fオン・オフ制御するス
イッチ制御信号であり、nはスイッチ17をオン・オフ
制a1jするスイッチ制a1+ (i号である。このタ
イミング制御回路4oは、スイッチ制御信号mが商用電
源周波に’1.5011z の偶数分の1の周波数で
あるならば、nはサンプリングする時間音1/60se
cとしたパルスを出力する。これば、スイッチ制御信号
mが60 Hz の偶数分の1の周波数のときには、
nによるサンプリング時間は”150 度でもよい。第
7図はm、nの出力波形を示す。
次に、第8図はスイッチ制御伝号nが1/60secの
タイミング時間で、がっスイッチ制御信号mが50 H
7,の場合の具体的なタイミング制御回路4oである。
タイミング時間で、がっスイッチ制御信号mが50 H
7,の場合の具体的なタイミング制御回路4oである。
同図において信号発振器4Iは、例えば水晶振動子等か
ら発振されるパルス周波数を分周して300 I(zの
パルス信号を出力するフリーランの発振器であり、この
信号発振器4Iからのパルス信号はポジティブ・トリガ
のD形フリップ・フロップ42a〜42cおよびJK形
スフリップフロップ43a、43bからなる分周回路4
4で24分周するOJK形フリフリップロップ43 a
、 4 、? bの■(端子はVl)D(Hレベル)
に接続されている。従って、以」二のような分周回路4
4で300 Hzのパルス信号を分周すれば、0750
7 となる。各7リツ24−’−4 ブー7oツブ42&〜42c、43a 43bの出力は
インバータ44a、44b、NORゲート45a〜45
gにより、300 )T zが5周期分即ち、’4 s
へ・たりオンとなるスイッチ制御信号n¥:得る。さら
に、スイッチ制御信号nはD形フリップ・フロップ46
で17b分周されてスイッチ制御18号mとなる。この
D形フリップ・フロップ46は、ポジイティブ・エツジ
トリガ。
ら発振されるパルス周波数を分周して300 I(zの
パルス信号を出力するフリーランの発振器であり、この
信号発振器4Iからのパルス信号はポジティブ・トリガ
のD形フリップ・フロップ42a〜42cおよびJK形
スフリップフロップ43a、43bからなる分周回路4
4で24分周するOJK形フリフリップロップ43 a
、 4 、? bの■(端子はVl)D(Hレベル)
に接続されている。従って、以」二のような分周回路4
4で300 Hzのパルス信号を分周すれば、0750
7 となる。各7リツ24−’−4 ブー7oツブ42&〜42c、43a 43bの出力は
インバータ44a、44b、NORゲート45a〜45
gにより、300 )T zが5周期分即ち、’4 s
へ・たりオンとなるスイッチ制御信号n¥:得る。さら
に、スイッチ制御信号nはD形フリップ・フロップ46
で17b分周されてスイッチ制御18号mとなる。この
D形フリップ・フロップ46は、ポジイティブ・エツジ
トリガ。
なので、インバータ47で反転し、同フリップ・フロッ
プ46のクロックとして入力する。
プ46のクロックとして入力する。
次に、以上のようなタイミング制御回路4を使用した3
6合の電磁流■計の作用を説明する′0今、タイミング
制御回路40からスイッチ制御48号n、mが出力され
るが、粕にnはスイッチ11、mはスイング−12,1
6の制御に用いられる。[7かして、スイッチ制御信号
mによって定電流源Z3が選択されたとき、交流増幅器
15の出力端に負電圧が表われるものとすると、このと
き同時にスイッチI6がオンし”〔交流増幅器I5の出
力Ciサンプルする。スイッチ12により、定電流源1
4を選択1〜だときは、交流増@器15の出力Cは正電
圧、反転増幅器26の出力は負電圧となり、スイッチ1
6は反転席′幅器26の出力に接続されるものとする。
6合の電磁流■計の作用を説明する′0今、タイミング
制御回路40からスイッチ制御48号n、mが出力され
るが、粕にnはスイッチ11、mはスイング−12,1
6の制御に用いられる。[7かして、スイッチ制御信号
mによって定電流源Z3が選択されたとき、交流増幅器
15の出力端に負電圧が表われるものとすると、このと
き同時にスイッチI6がオンし”〔交流増幅器I5の出
力Ciサンプルする。スイッチ12により、定電流源1
4を選択1〜だときは、交流増@器15の出力Cは正電
圧、反転増幅器26の出力は負電圧となり、スイッチ1
6は反転席′幅器26の出力に接続されるものとする。
即ちスイッチ17には常に負電圧が加わるようスイング
゛16は選択される。
゛16は選択される。
今、本タイミング制御回路40を採用した電磁流量H1
が商用電源周波数が5 Q TT% 地区で使用され
、G OHy、 の0導雑音が流量イハ号に混入した
とする。この場合、スイン117′−17のオン時間は
”(K) ”なので−周期積分されることとなり、第9
図に示すように誘導雑音には信号は全く影響を受けない
ことがわかる0第9図(C)′は雑音が重畳した信号波
形、(d)はれと等しい、(e)’ l−J、雑音が重
畳したときの(e)の出力であって雑音重畳しない場合
と積分終了時の電圧は等し、い0次に、5 Q Hy、
地区で使用され、同様にDf導雑音が11【介したと
きの雑、音除去の様能は3110図に示T通りである。
が商用電源周波数が5 Q TT% 地区で使用され
、G OHy、 の0導雑音が流量イハ号に混入した
とする。この場合、スイン117′−17のオン時間は
”(K) ”なので−周期積分されることとなり、第9
図に示すように誘導雑音には信号は全く影響を受けない
ことがわかる0第9図(C)′は雑音が重畳した信号波
形、(d)はれと等しい、(e)’ l−J、雑音が重
畳したときの(e)の出力であって雑音重畳しない場合
と積分終了時の電圧は等し、い0次に、5 Q Hy、
地区で使用され、同様にDf導雑音が11【介したと
きの雑、音除去の様能は3110図に示T通りである。
(f)、(f)′で示される出力パルスの幅は・シーン
ブリング(積分)したときの(e)および(e)″の′
rL正に比例fるから、以後、(、)“のサンプリング
後の電圧値をもって説明する。
ブリング(積分)したときの(e)および(e)″の′
rL正に比例fるから、以後、(、)“のサンプリング
後の電圧値をもって説明する。
(c)の血圧が正極性のとき、スイッチ16によって反
転出力が選択されるので、信号に力える雑音の影響ΔN
−I IIl、 となる。ここC1目 は・す”ンブリング時間(−”/
6o R) 、 kは定数p k O−) 前0−)
−符号ハfJr 分することによるものであり、8石(
100πを十〇)の前の−ね号は反転出力が選択された
ことによるものである。θはt=Q におりる雑音の
位相テする。そこで、(I)弐klu理すると、となる
。
転出力が選択されるので、信号に力える雑音の影響ΔN
−I IIl、 となる。ここC1目 は・す”ンブリング時間(−”/
6o R) 、 kは定数p k O−) 前0−)
−符号ハfJr 分することによるものであり、8石(
100πを十〇)の前の−ね号は反転出力が選択された
ことによるものである。θはt=Q におりる雑音の
位相テする。そこで、(I)弐klu理すると、となる
。
また、(C)の電圧が負極性のとき、信号に与える雑音
の影響ΔN−は同様に となる0ΔN 、ΔN−は積分するときの位相の+ ずれによって信号に+、−又は−、十の影響を与えるが
、絶縁後のパルス幅を電圧値に戻す回路のスムージング
コンデンサ36で平滑平均化されるので、 ΔN++ΔN−二〇 ・・・・・・・・・(4)とな
り、雑音の影響は除去される。
の影響ΔN−は同様に となる0ΔN 、ΔN−は積分するときの位相の+ ずれによって信号に+、−又は−、十の影響を与えるが
、絶縁後のパルス幅を電圧値に戻す回路のスムージング
コンデンサ36で平滑平均化されるので、 ΔN++ΔN−二〇 ・・・・・・・・・(4)とな
り、雑音の影響は除去される。
次に、第11図にてタイミング制御回路4゜の他の例を
説明する。これは、バランレイン/シリアルアウト又は
シリアル・イン/シリアルアウトの8ビツトシフトレジ
スタ(例えば東芝02MO8TC402113P)5
zと18ビツトOJ シフトレジスタ(回TC4006
DI’ )52’fz使用したタイミング制御回路であ
る。本回路は、全体を24ビツトのシフトレジスタとし
、最初にイニシャライズ回路53により、bl〜b、’
inレベル、他をLレベルにセットし、信号発振器41
により1.i>o s”ごとに右ヘシフトさせ、b 2
Lをスイッチ制御信号nとしてとりだすものである。こ
の信号nはHレベルになって”/30 X 5 = ’
/60sec経過すると立ち下がるので、これをシリ
アルイン/パラレルイン コントロール回路54で検出
しパラレルインとし、再びb1〜b5をZIレベルとす
ることにより、サンプリング時間11082周期80m
8のパルスが得られる。本回路はシフトレジスタ51の
PI6をHレベルに接続し全20ビツトの構成とすれば
、サンプリング時間11508、周期66.66”・m
sのパルスが容易に得られる0 次に、第12図はフェーズロックドループ回路60を用
いて信号発振器41石:構成した例である。、即ち、こ
の発振器4Jは、商用電源61の出力をコンパレータ6
2で比較す′ることにより、電源周波わに同期したパル
ス全イひるとともに、この電源周波数に同期させてフェ
ースロックドループ回路60で発振させて300Hzi
得るものである。601はフェーズコンパレータ、60
2は電圧制御発振器、603は分周回路であって切換ス
イップー604により−又はh分周に切換え設定される
。このように7工−ズロツクドルーブ回路60を用いれ
ば、通常電源周波数が比較的安定しているので、更に雑
音除去を完全に行うことができる0 〔発明の効果〕 従って、以上のようなタイミング制御回路を用いた本発
明の電磁流量計によれば、励磁周波数が固定であっても
従来方式と同様に50 Ifz 。
説明する。これは、バランレイン/シリアルアウト又は
シリアル・イン/シリアルアウトの8ビツトシフトレジ
スタ(例えば東芝02MO8TC402113P)5
zと18ビツトOJ シフトレジスタ(回TC4006
DI’ )52’fz使用したタイミング制御回路であ
る。本回路は、全体を24ビツトのシフトレジスタとし
、最初にイニシャライズ回路53により、bl〜b、’
inレベル、他をLレベルにセットし、信号発振器41
により1.i>o s”ごとに右ヘシフトさせ、b 2
Lをスイッチ制御信号nとしてとりだすものである。こ
の信号nはHレベルになって”/30 X 5 = ’
/60sec経過すると立ち下がるので、これをシリ
アルイン/パラレルイン コントロール回路54で検出
しパラレルインとし、再びb1〜b5をZIレベルとす
ることにより、サンプリング時間11082周期80m
8のパルスが得られる。本回路はシフトレジスタ51の
PI6をHレベルに接続し全20ビツトの構成とすれば
、サンプリング時間11508、周期66.66”・m
sのパルスが容易に得られる0 次に、第12図はフェーズロックドループ回路60を用
いて信号発振器41石:構成した例である。、即ち、こ
の発振器4Jは、商用電源61の出力をコンパレータ6
2で比較す′ることにより、電源周波わに同期したパル
ス全イひるとともに、この電源周波数に同期させてフェ
ースロックドループ回路60で発振させて300Hzi
得るものである。601はフェーズコンパレータ、60
2は電圧制御発振器、603は分周回路であって切換ス
イップー604により−又はh分周に切換え設定される
。このように7工−ズロツクドルーブ回路60を用いれ
ば、通常電源周波数が比較的安定しているので、更に雑
音除去を完全に行うことができる0 〔発明の効果〕 従って、以上のようなタイミング制御回路を用いた本発
明の電磁流量計によれば、励磁周波数が固定であっても
従来方式と同様に50 Ifz 。
60 Hz の電源詠導絹音を除去できるので、50
Hy、 地区と60 H7地区とを区別する必要が
なくなル。更に、従来)−J、 50 H;、 と6
0 H7゜の差が小さくなるよう設M1さ才1ていたが
、固定励磁周波数となるとさほどその必要性がなくなり
、流量側木体の応答性の向上や変換回路の広帯域が従来
はど必要がなくなるので、流量計本体のコスト低減およ
び変換回路の狭帯域化によるS/N 比の向上などが期
待できる。
Hy、 地区と60 H7地区とを区別する必要が
なくなル。更に、従来)−J、 50 H;、 と6
0 H7゜の差が小さくなるよう設M1さ才1ていたが
、固定励磁周波数となるとさほどその必要性がなくなり
、流量側木体の応答性の向上や変換回路の広帯域が従来
はど必要がなくなるので、流量計本体のコスト低減およ
び変換回路の狭帯域化によるS/N 比の向上などが期
待できる。
なお、・リーンシリング時間1/′s、励磁周波数0
50 / 8 Hz の場合■7か説明していないが
、ザン1/ ブリング時1−G e、励磁、周波数50/2.(
q:60 整数)の場合でも、サンプリング時間”/’5081励
磁周波数60/ の場合でも同僚に”O/60rIZ
q の雑音が除去できるものである。
、ザン1/ ブリング時1−G e、励磁、周波数50/2.(
q:60 整数)の場合でも、サンプリング時間”/’5081励
磁周波数60/ の場合でも同僚に”O/60rIZ
q の雑音が除去できるものである。
第1図は従来の方形波励磁方式の電磁流置引の構成図、
第2図は第1図の電磁流景側の各部の信号波形図、#r
’ 3図は第1図のタイミング制御回路の具体的柘成因
、第4区は詑3図の各部の信号波形図、第5図は従来の
電磁K fi、ftlにおける5 0 Hz 、’4
60 Hz との差による欠点を説明する図、第6図
ないし第8図ンJ木発明の電磁流量計に適用するタイミ
ング制御回路を説明するためQもので、第6図はタイミ
ング制御回路の概念図、第7囚は第6図から出力するス
イッチ制御(5号の波形図、第8図は本発明の、要部で
あるタイミング制御回路の構成図、第9図および第10
図は60 Hz および50 Hz (2) %合
の雑音除去の状態を示す図、第11図はタイミング制御
回路の他の構成例を示す図、第12図はタイミング制御
回路に用いる信号発振器の他の構成例を示す図である。 1・・・流量側本体、3・・・励磁コイル、4・・電極
、10・・・パルス幅変換回路、12,16,17・・
・スイッチ、13.14・・・定電流源、15・・・文
流州幅器、30・・・パルス幅・・・電圧変換回路、4
0・・−タイミング制御回路、41・・・信号発振器、
44・・・分周回路、46・・・フリップ・フロップ、
61.52・・・シフトレジスタ、53・・・イニシャ
ンイズ回路、54・・・シリアルイン/パラレルイン−
コン) r:+−ル回9&、6o−°°ンエーズロック
ドループ回Ri、61・・・商用電源、62・・・コン
パレータ〇 出願人イ(埋入 弁理士 @ 江 武 彦第9 第7図 (m) (
e’)第 8 図 呂 97− 手続補正書 昭□11.L只3.6.11B 特許庁長官 若 杉 和 大 殿 1、事件の表示 生!i11+!f’l昭 5 7−1 7 1 8
7 9 案″2、発明の名イイ」・ ′11磁流ぽ計 3、補正をする者 事件との関係 勉許出願人 (307) 東京芝浦゛亀気株式会社4、代理人 6、補正の別家 7補正の内容 (1)明細p(第5 ’US j’F’、’ 18行1
−1の[コン・Qレーダ22の1とあるヲ[フリップ・
フロツ7″230互の1と訂i[する。 (2) 明細j’r ’:IS (’i自第7行目な
いし同頁第9行目の「例えば4〜2011A−DC・・
・回路である。」とあるを1−38は出力回Hであり、
例えば4〜2 Q +uAe D Cの直流アナログ信
号に変換して出力1−るものである。なお、回路21゜
22.24..11のアース点と34.37のアース点
I」: ’R,1,+−った部分にh /、r、うもの
とする。」と訂正1−る。 (3)明細%<i’ 2f’+ 11頁第8行目ないし
同頁第9行目の[第7図f、l m 、 nの出力?+
u JI′7k 7T”す。−1とある又rL′I:を
削除1−る。 (4)明細tFltQ ’L 1白第12 ?1月t7
) l’ 5 Q 14 zの場合」とあるk I”
50 HZの偶数分の1の周波数のMj1合]とH1市
1゛る。 (5) 明細椙第19自第16行目の「30・・−・
(117幅・・・′市川変換回路」とある%: [3o
・・−・ぞルス幅/電圧変換回路」と訂正する。 (6) 図面I杭1図を別組のようにバ「市”「る。
第2図は第1図の電磁流景側の各部の信号波形図、#r
’ 3図は第1図のタイミング制御回路の具体的柘成因
、第4区は詑3図の各部の信号波形図、第5図は従来の
電磁K fi、ftlにおける5 0 Hz 、’4
60 Hz との差による欠点を説明する図、第6図
ないし第8図ンJ木発明の電磁流量計に適用するタイミ
ング制御回路を説明するためQもので、第6図はタイミ
ング制御回路の概念図、第7囚は第6図から出力するス
イッチ制御(5号の波形図、第8図は本発明の、要部で
あるタイミング制御回路の構成図、第9図および第10
図は60 Hz および50 Hz (2) %合
の雑音除去の状態を示す図、第11図はタイミング制御
回路の他の構成例を示す図、第12図はタイミング制御
回路に用いる信号発振器の他の構成例を示す図である。 1・・・流量側本体、3・・・励磁コイル、4・・電極
、10・・・パルス幅変換回路、12,16,17・・
・スイッチ、13.14・・・定電流源、15・・・文
流州幅器、30・・・パルス幅・・・電圧変換回路、4
0・・−タイミング制御回路、41・・・信号発振器、
44・・・分周回路、46・・・フリップ・フロップ、
61.52・・・シフトレジスタ、53・・・イニシャ
ンイズ回路、54・・・シリアルイン/パラレルイン−
コン) r:+−ル回9&、6o−°°ンエーズロック
ドループ回Ri、61・・・商用電源、62・・・コン
パレータ〇 出願人イ(埋入 弁理士 @ 江 武 彦第9 第7図 (m) (
e’)第 8 図 呂 97− 手続補正書 昭□11.L只3.6.11B 特許庁長官 若 杉 和 大 殿 1、事件の表示 生!i11+!f’l昭 5 7−1 7 1 8
7 9 案″2、発明の名イイ」・ ′11磁流ぽ計 3、補正をする者 事件との関係 勉許出願人 (307) 東京芝浦゛亀気株式会社4、代理人 6、補正の別家 7補正の内容 (1)明細p(第5 ’US j’F’、’ 18行1
−1の[コン・Qレーダ22の1とあるヲ[フリップ・
フロツ7″230互の1と訂i[する。 (2) 明細j’r ’:IS (’i自第7行目な
いし同頁第9行目の「例えば4〜2011A−DC・・
・回路である。」とあるを1−38は出力回Hであり、
例えば4〜2 Q +uAe D Cの直流アナログ信
号に変換して出力1−るものである。なお、回路21゜
22.24..11のアース点と34.37のアース点
I」: ’R,1,+−った部分にh /、r、うもの
とする。」と訂正1−る。 (3)明細%<i’ 2f’+ 11頁第8行目ないし
同頁第9行目の[第7図f、l m 、 nの出力?+
u JI′7k 7T”す。−1とある又rL′I:を
削除1−る。 (4)明細tFltQ ’L 1白第12 ?1月t7
) l’ 5 Q 14 zの場合」とあるk I”
50 HZの偶数分の1の周波数のMj1合]とH1市
1゛る。 (5) 明細椙第19自第16行目の「30・・−・
(117幅・・・′市川変換回路」とある%: [3o
・・−・ぞルス幅/電圧変換回路」と訂正する。 (6) 図面I杭1図を別組のようにバ「市”「る。
Claims (4)
- (1)第1のスイッチ全制御して方形波の励磁電流を得
、この励磁電流を励磁コイルに与えることによって導電
性流体に誘起される電圧を一対のN、極で流量信号とし
て取出す流量計本体と、この流量計本体から出力された
流量信号を第2のスイン′f−を制御し°C取込むとと
もに、前記励磁電流が定常値となるタイミングで第3の
スイッチ全所定期間オン制御して前記第2のスイッチに
よって取込んだ(i Fr−をサンプリングし、前記流
量信号に比例するパルス幅の信号に変換するパルス幅変
換回路と、前記第1ないし第3のスイン=f−を制御す
るスイッチ制御信号全出力するタイミング制御回路とを
備えた電磁流量計におい′〔、前記タイミング制御回路
は、前記第1および第2のスイッチを制御する第1のス
イッチ制御信号が前記方形波励磁電流の周波数50 H
z の偶数分の1の周波数のとき、前記第3のスイツ
f’rオンとするサンプリング時間が一0秒になるよう
に前記第2のスイッチ制御信号を出力し、前記第1のス
・「ツブ−制御信号が方形波励磁電流の周波数601’
ty、 の偶数分の1の周波数のとき、前記第3のスイ
ッチをオンとするサンプリング時間が1150秒どなる
ように第2のスイッチ制御信号全出力するようにしたこ
とを特徴とする電磁流量1i−t。 - (2)タイミング制御回路は、300H7のパルス信号
を出力する信号発生部と、この信号発生部のパルス信号
を所定の分周比で分周して第2のスイッチ制御信号を・
得る第1の分周回路と、この第1の分周回路の出力を史
に分周して第1のスイッチ制御信号ヲ・イヒる第2の分
周回路とを備えでいることをII′ν徴どする特許請求
の範囲第1項記載の′ru磁流〃、計。 - (3) タイミング制御回路は300H7のパルス信
号を出力する(−9発生部と、この信号発生&15の出
力す、パラレルイン/シリアルアウト又はシリアルイン
/シリアルアラントのシフトレジスタと4=用いている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電磁流量
It。 - (4)郁号発生部は、フェーズロックドループ回路を用
いて、商用電源周波数に同期させて300Hzのパルス
信号を出力するものである特許請求の範囲第2項又は第
3項ン(−記N’+2の電磁流量計。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57171879A JPS5960318A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電磁流量計 |
US06/535,401 US4545257A (en) | 1982-09-30 | 1983-09-23 | Electromagnetic flow meter |
GB08326111A GB2127978B (en) | 1982-09-30 | 1983-09-29 | Electromagnetic flow meter |
DE3335587A DE3335587C2 (de) | 1982-09-30 | 1983-09-30 | Verfahren zum Messen des Durchsatzes eines Fluids |
GB868618365A GB8618365D0 (en) | 1982-09-30 | 1986-07-28 | Measuring flow of fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57171879A JPS5960318A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5960318A true JPS5960318A (ja) | 1984-04-06 |
JPH0216974B2 JPH0216974B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=15931482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57171879A Granted JPS5960318A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電磁流量計 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4545257A (ja) |
JP (1) | JPS5960318A (ja) |
DE (1) | DE3335587C2 (ja) |
GB (2) | GB2127978B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63177717U (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-17 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3423076A1 (de) * | 1984-06-22 | 1986-01-02 | Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim | Magnetisch-induktives durchflussmessverfahren |
JPS6166123A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Toshiba Corp | 電磁流量計変換器 |
DE3442272A1 (de) * | 1984-11-20 | 1986-05-22 | Turbo-Werk Messtechnik GmbH, 5000 Köln | Induktiver durchflussmesser |
JPS61204521A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Hitachi Ltd | 電磁流量計 |
GB2183343B (en) * | 1985-11-25 | 1989-11-01 | Danfoss As | Electromagnetic flowmeters |
US4784001A (en) * | 1987-07-13 | 1988-11-15 | Emerson Electric Co. | Magnetic flowmeter with isolation amplifier and ranging circuit therefor and method |
US5930103A (en) * | 1998-03-02 | 1999-07-27 | Motorola, Inc. | Control circuit for an electromechanical device |
US6708569B2 (en) * | 2001-07-06 | 2004-03-23 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Method of operating an electromagnetic flowmeter |
EP1493231A2 (en) * | 2001-08-29 | 2005-01-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Improved frequency divider with reduced jitter and transmitter based thereon |
DE10335205A1 (de) * | 2003-07-30 | 2005-02-17 | Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach | Verfahren zur magnetisch-induktiven Bestimmung der Durchflußrate eines Mediums |
US7124057B2 (en) * | 2003-08-19 | 2006-10-17 | Festo Corporation | Method and apparatus for diagnosing a cyclic system |
CN103206990B (zh) * | 2013-04-15 | 2015-05-20 | 福建上润精密仪器有限公司 | 一种电容式电磁流量计 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1445188A (en) * | 1973-12-08 | 1976-08-04 | Fischer & Porter Co | Electromagnetic flowmeters with squarewave excitation |
DE2410407C3 (de) * | 1974-03-05 | 1981-05-21 | Fa. Ludwig Krohne, 4100 Duisburg | Verfahren zur Kompensation der elektrochemischen Störgleichspannung bei der induktiven Durchflußmessung mit periodisch zwischen zwei Induktionswerten hin- und hergeschaltetem Gleichfeld |
JPS5430066A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Toshiba Corp | Electromagnetic flow meter |
DE2744845C3 (de) * | 1977-10-05 | 1985-08-08 | Flowtec AG, Reinach, Basel | Verfahren zur Kompensation der elektrochemischen Störgleichspannung bei der magnetisch-induktiven Durchflußmessung mit periodisch umgepoltem magnetischem Gleichfeld |
US4227408A (en) * | 1978-12-07 | 1980-10-14 | Fischer & Porter Company | Harmonic noise suppression in electromagnetic flowmeter |
US4409846A (en) * | 1979-02-08 | 1983-10-18 | Aichi Tokei Denki Co., Ltd. | Electromagnetic flow meter |
US4303980A (en) * | 1979-12-03 | 1981-12-01 | Fischer & Porter Company | Electromagnetic flowmeter system having automatically adjusted response characteristics |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171879A patent/JPS5960318A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-23 US US06/535,401 patent/US4545257A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-29 GB GB08326111A patent/GB2127978B/en not_active Expired
- 1983-09-30 DE DE3335587A patent/DE3335587C2/de not_active Expired
-
1986
- 1986-07-28 GB GB868618365A patent/GB8618365D0/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63177717U (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-17 | ||
JPH0541380Y2 (ja) * | 1987-05-08 | 1993-10-20 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3335587C2 (de) | 1987-04-23 |
GB8326111D0 (en) | 1983-11-02 |
GB8618365D0 (en) | 1986-09-03 |
GB2127978B (en) | 1987-06-03 |
JPH0216974B2 (ja) | 1990-04-19 |
DE3335587A1 (de) | 1984-04-05 |
US4545257A (en) | 1985-10-08 |
GB2127978A (en) | 1984-04-18 |
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