JPS6383614A - 電磁流量計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、低周波励磁方式の電磁流量計において、検
出部に発生する電気化学ノイズの影響を除去し得る電磁
流量計に関する。

（ロ）従来の技術 従来の電磁流量計として、被測定流体を流す管の内壁面
に、互いに対面する１対の電極を設け、一方、管外に設
けるコイルに励磁回路より低周波の励磁電流を流し、管
軸及び電極方向に直交する磁界を加え、電極から増幅器
を経て？＊　ｆｉに応じた信号を導出するものが知られ
ている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の低周波励磁方式の電磁流量計は、いわゆる交
流励磁方式に比し、ゼロ点変動や誘導ノイズの影響が小
さくなり、著しく改善された。しかし一方で、近年、こ
れらの変動ノイズに代わり、電極表面の電気化学的安定
状態が流体のＰ　Ｈの急変、成分の急変あるいは流体中
の気泡等によって乱され、電気化学反応が起こる時に発
生する電気化学ノイズが問題となっている。

すなわち、電極、アースリングの表面では、その材質と
流体中のイオンによってボルタ電池形分極が形成される
。正極となる金属をＭｐ、負極となる金属をＭｍとする
と、負極では、 Ｍｍ−＋Ｍｍ＋＋″＋　ｎ　　ｅ− でＭｍ電極に電子が溜る。これが抵抗γ（変換器入力イ
ンピーダンス、液抵抗、金属内部抵抗等）を通して正極
Ｍｐに運ばれ、そこで ２　ｅ−＋　２　Ｈ”−’Ｈ２ あるいは、 ４８−＋　Ｑ□＋　２　Ｈｚｏ　−’　４　（ＯＨ）−
等の反応が起こり、結局、Ｍｐ−Ｍｍ間に起電力が発生
する。この起電力が液のＰＨ２０□濃度、流速の急変等
で変化し、これが電気化学ノイズとなって検出部の出力
に影響を与える。

この発明は、上記に鑑み、電気化学ノイズの影響を相殺
し、その影響を除去する電磁流量計を提供することを目
的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
電磁流量計は、被測定流体が流される管と、管の内壁に
対面して設けられる１対の電極と、前記管の軸方向及び
電極方向に直交する方向に磁界を加えるためのコイルと
、このコイルに正励磁期間、非励磁期間及び負励磁期間
を持つ低周波電流を流す励磁回路と、前記正励磁期間、
非励磁期間及び負励磁期間に同期して前記両電極より信
号電圧を導出する手段と、正励磁期間、負励磁期間のそ
れぞれの前後における非励磁期間の前記導出手段出力の
それぞれの平均値を算出する手段と、前記圧動Ｍ１期間
及び負励磁期間において、前記導出手段より出力される
各信号電圧から前記平均値算出手段で求められた値をそ
れぞれ減じ、その差値により流量を算出する手段とから
構成されている。

この電磁流量計では、導出手段より出力される信号電圧
中に電気化学ノイズの変動分が含まれていても、正励磁
期間の前後、あるいは負励磁期間の前後の非励磁期面に
おける導出手段出力の平均値をノイズ成分とし、それぞ
れ正励磁期間の導出手段出力あるいは負励磁期間の導出
手段出力から求めたノイズ成分の平均値を減するもので
あるから、重畳されたノイズ成分が除去されることにな
る。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す電磁流量計のブロ
ック図である。

この電磁流量計は、被測定流体を流す管１の内壁面に、
互いに対面する１対の電極２．３を設けている。また、
管１外にコイル４．５を設け、励磁回路６より低周波の
励磁電流を流し、管１の軸及び電極２．３方向に直交す
る磁界を加えている。

電極２．３から流量に応じた信号電圧が導出され、差動
増幅器７で増幅され、Ａ／Ｄ変換器８でデジタル信号に
変換されて、デジタル処理部９に取込まれるようになっ
ている。デジタル処理部９では、導出された信号中から
ノイズ分を除去し、流量に相当する信号をＤ／Ａ変換器
１０でアナログイ直に変換して出力する。

励磁回路６は、デジタル処理部９よりの指令により、コ
イル４．５に励磁電流を流すが、この励磁電流の波形は
、第２図（ａ）に示す通りで、正方向励磁期間、非励磁
期間及び負方向励磁期間を有する。各励磁の幅は、ＡＣ
サイクルの整数倍（例：３サイクル毎）である。第２図
（ｂ）は、信号成分Ａにノイズ成分Ｂが重畳された差動
増幅器７の出力波形である。差動増幅器７の各ｒＪＪ磁
期開期間毎力は、第２図（Ｃ）に示すサンプリングパル
スで、磁界が安定した、つまり各期間の終了近くでＡ／
Ｄ変換器８でデジタル変換されて、デジタル処理部９に
取込まれる。サンプリングパルスの幅も、ＡＣサイクル
の整数倍（例：１倍）である。

今、ｎ回目の正励磁、非励磁、負励磁、非励磁時の各測
定データ、つまり差動増幅器７の各出力をＥ　ｎａｐ　
％　Ｂｎ’ｌｖ　　Ｅｎ＃　％　Ｅｎ、Ｚとすると、ｎ
回目の正励磁の前後の非励磁時の平均値（Ｅ、、−１，
２＋Ｅｆｉ、Ｉ）／２を、また負励磁の前後の非励磁時
の平均値（Ｅ、１．１　＋　Ｅ、、２）　／　２を、そ
れぞれデジタル処理部９で算出する。この平均値がそれ
ぞれ正励磁及び負励磁期間に生じている電気化学ノイズ
の平均値である。従って、正励磁のデータＥ１は、 （Ｅｎ−＋−ｚ＋Ｅｎ、＋） Ｅ、＝Ｅ、、、−□ また、負励磁のデータＥ２は、 （Ｅｎ−＋　＋Ｅｒ＋、ｚ） ＥＺ　＝Ｅ、１．．−□ として算出できる。

そして、流量の計算は、 Ｑ−ｋ　（Ｅ＋　　Ｅｘ） ただし、ｋは検出器感度、設定流量、 励磁電流値等をまとめた係数 となる。このＱは、Ｄ／Ａ変換器１０でアナログ信号に
変換され、流量信号として外部へ出力される。

（へ）発明の効果 この発明によれば、正励磁、非励磁及び負励磁を行い、
各励磁期間毎に電気化学ノイズを重畳する測定をサンプ
リング導出し、かつ正励磁及び負励磁のそれぞれの前後
の非励磁期間の平均値を算出し、正励磁及び負励磁時の
導出データから上記平均値を差引いて、電気化学ノイズ
分を除去するものであるから、電気化学ノイズに対する
Ｓ／Ｎ比が大きく改善された電磁流量計を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す電磁流ｍ計の回路
ブロック図、第２図（ａｌ　（ｂｌ　（Ｃ）は、同電磁
流量計の動作を説明するための信号波形タイムチャート
である。 １：管、　　　　　２・３：電極、 ４・５：コイル、　　６：励磁回路、 ７：差動増幅器、　８　：　Ａ／Ｄ変換器、９：デジタ
ル処理部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定流体が流される管と、管の内壁に対面して
   設けられる１対の電極と、前記管の軸方向及び電極方向
   に直交する方向に磁界を加えるためのコイルと、このコ
   イルに正励磁期間、非励磁期間及び負励磁期間を持つ低
   周波電流を流す励磁回路と、前記正励磁期間、非励磁期
   間及び負励磁期間に同期して前記両電極より信号電圧を
   導出する手段と、正励磁期間、負励磁期間のそれぞれの
   前後における非励磁期間の前記導出手段出力のそれぞれ
   の平均値を算出する手段と、前記正励磁期間及び負励磁
   期間において前記導出手段より出力される各信号電圧か
   ら前記平均値算出手段で求めた値をそれぞれ減じ、その
   差値により流量を算出する手段とを備えた電磁流量計。