JPH085422A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- JPH085422A JPH085422A JP13302694A JP13302694A JPH085422A JP H085422 A JPH085422 A JP H085422A JP 13302694 A JP13302694 A JP 13302694A JP 13302694 A JP13302694 A JP 13302694A JP H085422 A JPH085422 A JP H085422A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 低消費電力形における電気化学的ノイズを除
去し測定精度の向上を図る。 【構成】 永久磁石1bと励磁コイル1aとを併設し，永久
磁石のみによって励磁を行っているときの電極3a,3b間
に誘起する出力を取り出すローパスフィルター7と、永
久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行っていると
きに励磁コイルによる出力のみを取り出すハイパスフィ
ルター9と、ローパス，ハイパスフィルタの後段に設け
られたＡ／Ｄ変換器8a,8bと、これらＡ／Ｄ変換器の出
力をサンプリングして取り込む演算手段10からなり、演
算手段は永久磁石のみによって励磁を行っているときの
電極間に誘起する出力と励磁コイルで励磁しているとき
に求めた出力から電気化学的出力を求め、永久磁石で励
磁しているときの出力から電気化学的ノイズを差し引い
て出力し、励磁コイルに流す電流はゼロレベルを境に正
負に複数回反転する電流とした。
去し測定精度の向上を図る。 【構成】 永久磁石1bと励磁コイル1aとを併設し，永久
磁石のみによって励磁を行っているときの電極3a,3b間
に誘起する出力を取り出すローパスフィルター7と、永
久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行っていると
きに励磁コイルによる出力のみを取り出すハイパスフィ
ルター9と、ローパス，ハイパスフィルタの後段に設け
られたＡ／Ｄ変換器8a,8bと、これらＡ／Ｄ変換器の出
力をサンプリングして取り込む演算手段10からなり、演
算手段は永久磁石のみによって励磁を行っているときの
電極間に誘起する出力と励磁コイルで励磁しているとき
に求めた出力から電気化学的出力を求め、永久磁石で励
磁しているときの出力から電気化学的ノイズを差し引い
て出力し、励磁コイルに流す電流はゼロレベルを境に正
負に複数回反転する電流とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定流体の流量を電気
信号に変換しこの流量に対応する流量信号を出力する電
磁流量計に係り、特に、低消費電力形において測定精度
の向上を図った電磁流量計に関する。
信号に変換しこの流量に対応する流量信号を出力する電
磁流量計に係り、特に、低消費電力形において測定精度
の向上を図った電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁流量計は導管を流れる被測定流体の
流れ方向に対して直角な方向にコイルにより磁界を作用
させ、この磁界により被測定流体中にその流量に応じて
発生した電圧を前記磁界に対して直角な方向に設けた一
対の検出用電極で取り出す様にしたものであり、磁界を
与える方式としては励磁コイルに励磁電流を流すものが
一般的である。その場合、電磁流量計の消費電力は殆ど
励磁電力で決定される。図４は低消費電力化を図った従
来例を示す構成図、図５はそのタイミングチャートであ
り特公平１−２６４９１に記載されている。この従来例
について簡単に説明する。
流れ方向に対して直角な方向にコイルにより磁界を作用
させ、この磁界により被測定流体中にその流量に応じて
発生した電圧を前記磁界に対して直角な方向に設けた一
対の検出用電極で取り出す様にしたものであり、磁界を
与える方式としては励磁コイルに励磁電流を流すものが
一般的である。その場合、電磁流量計の消費電力は殆ど
励磁電力で決定される。図４は低消費電力化を図った従
来例を示す構成図、図５はそのタイミングチャートであ
り特公平１−２６４９１に記載されている。この従来例
について簡単に説明する。
【０００３】図４において１は励磁部で、流体が流れる
パイプ２と、電極３ａ，３bと永久磁石１bおよび励磁コ
イル１ａから構成されており、パイプ２内に垂直に磁界
を発生する磁気回路を形成している。励磁コイル１ａに
は励磁電流Iwが流れたとき永久磁石１bによる磁界を減
磁（または増磁）する方向に励磁される。２０は励磁電
流回路で定電流源２１とスイッチ２２とからなり、タイ
ミング信号発生回路３５からのタイミング信号Ｐ1によ
ってスイッチ２２がオンになると励磁コイル１ａに励磁
電流Ｉwを流す。
パイプ２と、電極３ａ，３bと永久磁石１bおよび励磁コ
イル１ａから構成されており、パイプ２内に垂直に磁界
を発生する磁気回路を形成している。励磁コイル１ａに
は励磁電流Iwが流れたとき永久磁石１bによる磁界を減
磁（または増磁）する方向に励磁される。２０は励磁電
流回路で定電流源２１とスイッチ２２とからなり、タイ
ミング信号発生回路３５からのタイミング信号Ｐ1によ
ってスイッチ２２がオンになると励磁コイル１ａに励磁
電流Ｉwを流す。
【０００４】信号処理回路３は励磁部１の電極３a，３b
間に誘起する電圧ｅaが与えられ、励磁電流Ｉwが流れて
いない期間Ｔに生じる誘起電圧に含まれる電気化学的電
位によるノイズを励磁電流Ｉwが流れている期間ｔに生
じる誘起電圧を利用して除去し流体に関連した値Ｖ0を
出力するもので、図では誘起電圧ｅaを増幅する増幅器
３１と、サンプリングスイッチＳ1と、ホールド用コン
デンサＣ1と、増幅器３１の出力ｅbをサンプルホールド
する回路３２と、増幅器３１の出力ｅbとサンプルホー
ルド回路３２の出力との差を増幅する差動増幅器３３
と、サンプリングスイッチＳ2と、ホールド用コンデン
サＣ2および演算増幅器ＯＰを用いたバッファアンプか
らなり、差動増幅器３３の出力ｅcをＶ0として出力する
出力回路３４と、スイッチ２２とサンプリングスイッチ
Ｓ1，Ｓ2をそれぞれ制御するタイミング信号Ｐ1，Ｐ2，
Ｐ3を発生するタイミング信号発生回路３５を備えたも
のが例示されている。
間に誘起する電圧ｅaが与えられ、励磁電流Ｉwが流れて
いない期間Ｔに生じる誘起電圧に含まれる電気化学的電
位によるノイズを励磁電流Ｉwが流れている期間ｔに生
じる誘起電圧を利用して除去し流体に関連した値Ｖ0を
出力するもので、図では誘起電圧ｅaを増幅する増幅器
３１と、サンプリングスイッチＳ1と、ホールド用コン
デンサＣ1と、増幅器３１の出力ｅbをサンプルホールド
する回路３２と、増幅器３１の出力ｅbとサンプルホー
ルド回路３２の出力との差を増幅する差動増幅器３３
と、サンプリングスイッチＳ2と、ホールド用コンデン
サＣ2および演算増幅器ＯＰを用いたバッファアンプか
らなり、差動増幅器３３の出力ｅcをＶ0として出力する
出力回路３４と、スイッチ２２とサンプリングスイッチ
Ｓ1，Ｓ2をそれぞれ制御するタイミング信号Ｐ1，Ｐ2，
Ｐ3を発生するタイミング信号発生回路３５を備えたも
のが例示されている。
【０００５】上記の構成において、通常、励磁部１は永
久磁石１bのみによって励磁されており、流体には磁束
密度ＢDCなる磁界が与えられている。一方タイミング信
号発生回路３５からの図５イに示すようなタイミング信
号Ｐ1で励磁電流回路２１のスイッチ２２がオンにな
り、励磁コイル１ａに一定時間ｔだけ励磁電流Ｉwが供
給されると永久磁石１ｂによる磁界を減磁（または増
磁）する方向に励磁されるため、流体には磁束密度ＢAC
なる磁界が与えられる。
久磁石１bのみによって励磁されており、流体には磁束
密度ＢDCなる磁界が与えられている。一方タイミング信
号発生回路３５からの図５イに示すようなタイミング信
号Ｐ1で励磁電流回路２１のスイッチ２２がオンにな
り、励磁コイル１ａに一定時間ｔだけ励磁電流Ｉwが供
給されると永久磁石１ｂによる磁界を減磁（または増
磁）する方向に励磁されるため、流体には磁束密度ＢAC
なる磁界が与えられる。
【０００６】その結果電極３a，３b間に発生する誘起電
圧は図５ロに示すようになり、励磁電流Iwを流すことに
よって変化する（実線は減磁、点線は増磁した場合を示
す）。ここで、流体の流速をＶ、パイプ１１の直径をＤ
および電気化学的電位によるノイズをＶerrとすれば、
励磁電流Iwが流れていない期間Ｔに発生する誘起電圧Ｖ
DCおよび励磁電流Iwが流れている期間ｔに発生する誘起
電圧ＶDC1は次式で与えられる。 ＶDC＝ｋDCＢDCＶＤ＋Ｖerr…（１） ＶDC1＝ｋDC1ＢDC1ＶＤ＋Ｖerr…（２） ｋDC＝ｋAC；形状係数
圧は図５ロに示すようになり、励磁電流Iwを流すことに
よって変化する（実線は減磁、点線は増磁した場合を示
す）。ここで、流体の流速をＶ、パイプ１１の直径をＤ
および電気化学的電位によるノイズをＶerrとすれば、
励磁電流Iwが流れていない期間Ｔに発生する誘起電圧Ｖ
DCおよび励磁電流Iwが流れている期間ｔに発生する誘起
電圧ＶDC1は次式で与えられる。 ＶDC＝ｋDCＢDCＶＤ＋Ｖerr…（１） ＶDC1＝ｋDC1ＢDC1ＶＤ＋Ｖerr…（２） ｋDC＝ｋAC；形状係数
【０００７】発信器１からの誘起電圧ｅaは増幅器３１
で増幅された後差動増幅器３３の一方の入力端子（＋）
に加えられる。また増幅器３１の出力ｅbはサンプルホ
ールド回路３２にも与えられる。サンプルホールド回路
３２は励磁電流ＩWが流れている期間ｔに図５ハに示す
ようなタイミングで発生するサンプリングパルスＰ2に
よってスイッチＳ1がオンになるとｅa2を増幅した電圧
ｅb2を補償値としてホールドする。サンプルホールド回
路３２の出力ｅb2は差動増幅器３３の他方の入力端子
（−）に加えられる。その結果差動増幅器３３の出力ｅ
cは永久磁石のみで励磁されている期間（励磁電流が流
れていない期間）Ｔには ｅc＝ｋ2（ｅb1−ｅb2）＝ｋ1ｋ2（ＢDC−ＢAC）ＶＤ…（３） ｋ1；増幅器３１のゲイン ｋ2；差動増幅器３３のゲイン となり、電気化学的電位を含むノイズ成分Ｖerrは除去
され流体の流量のみに比例した値となる。
で増幅された後差動増幅器３３の一方の入力端子（＋）
に加えられる。また増幅器３１の出力ｅbはサンプルホ
ールド回路３２にも与えられる。サンプルホールド回路
３２は励磁電流ＩWが流れている期間ｔに図５ハに示す
ようなタイミングで発生するサンプリングパルスＰ2に
よってスイッチＳ1がオンになるとｅa2を増幅した電圧
ｅb2を補償値としてホールドする。サンプルホールド回
路３２の出力ｅb2は差動増幅器３３の他方の入力端子
（−）に加えられる。その結果差動増幅器３３の出力ｅ
cは永久磁石のみで励磁されている期間（励磁電流が流
れていない期間）Ｔには ｅc＝ｋ2（ｅb1−ｅb2）＝ｋ1ｋ2（ＢDC−ＢAC）ＶＤ…（３） ｋ1；増幅器３１のゲイン ｋ2；差動増幅器３３のゲイン となり、電気化学的電位を含むノイズ成分Ｖerrは除去
され流体の流量のみに比例した値となる。
【０００８】この差動増幅器３３の出力ｅCは出力回炉
３４を会して出力端子アウトに出力電圧Ｖ0として送出
される。出力回炉３４は図２ニに示すようなタイミング
で発生するパルスＰ3で駆動され、励磁電流ＩWが流れて
いる期間ｔにオフとなるスイッチＳ2によって、永久磁
石のみで励磁している期間Ｔの差動増幅器３３の出力ｅ
Cをアウトに送出するようになっている。
３４を会して出力端子アウトに出力電圧Ｖ0として送出
される。出力回炉３４は図２ニに示すようなタイミング
で発生するパルスＰ3で駆動され、励磁電流ＩWが流れて
いる期間ｔにオフとなるスイッチＳ2によって、永久磁
石のみで励磁している期間Ｔの差動増幅器３３の出力ｅ
Cをアウトに送出するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気化学的
ノイズは時間とともに変化するが上記従来例では一定時
間（ｔ）内の一つの出力信号を電気化学的ノイズとして
判断している。しかしながら電気化学的ノイズを一つの
信号だけで決定するのは精度的に問題があった。本発明
は、この一定時間における電気化学的ノイズを精度よく
演算することにより高精度化が可能な電磁流量計を提供
することを目的とする。
ノイズは時間とともに変化するが上記従来例では一定時
間（ｔ）内の一つの出力信号を電気化学的ノイズとして
判断している。しかしながら電気化学的ノイズを一つの
信号だけで決定するのは精度的に問題があった。本発明
は、この一定時間における電気化学的ノイズを精度よく
演算することにより高精度化が可能な電磁流量計を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、電磁流量計の励磁手段として永久磁
石と励磁コイルとを併設し、通常は永久磁石のみによっ
て励磁を行い、前記励磁コイルに必要に応じて一定時間
電流を流して永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁
を行わさせる手段を設けるとともに、永久磁石のみによ
って励磁を行っているとき電極間に誘起する電圧に含ま
れる電気化学的電位によるノイズを、永久磁石と励磁コ
イルとの両者による励磁を行ったときに電極間に誘起す
る電圧を利用して除去する様にした電磁流量計におい
て、前記永久磁石のみによって励磁を行っているときの
電極間に誘起する出力を取り出すローパスフィルター
と、前記永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行
っているときに励磁コイルによる出力のみを取り出すハ
イパスフィルターと、前記ローパス，ハイパスフィルタ
の後段に設けられたＡ／Ｄ変換器と、これらＡ／Ｄ変換
器の出力をサンプリングして取り込む演算手段（ＣＰ
Ｕ）からなり、前記演算手段は前記永久磁石のみによっ
て励磁を行っているときの電極間に誘起する出力と前記
励磁コイルで励磁しているときに求めた出力から電気化
学的出力を求め、前記永久磁石で励磁しているときの出
力から電気化学的ノイズを差し引いて出力し、前記励磁
コイルに流す電流はゼロレベルを境に正負に複数回反転
する電流であることを特徴とするものである。
の本発明の構成は、電磁流量計の励磁手段として永久磁
石と励磁コイルとを併設し、通常は永久磁石のみによっ
て励磁を行い、前記励磁コイルに必要に応じて一定時間
電流を流して永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁
を行わさせる手段を設けるとともに、永久磁石のみによ
って励磁を行っているとき電極間に誘起する電圧に含ま
れる電気化学的電位によるノイズを、永久磁石と励磁コ
イルとの両者による励磁を行ったときに電極間に誘起す
る電圧を利用して除去する様にした電磁流量計におい
て、前記永久磁石のみによって励磁を行っているときの
電極間に誘起する出力を取り出すローパスフィルター
と、前記永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行
っているときに励磁コイルによる出力のみを取り出すハ
イパスフィルターと、前記ローパス，ハイパスフィルタ
の後段に設けられたＡ／Ｄ変換器と、これらＡ／Ｄ変換
器の出力をサンプリングして取り込む演算手段（ＣＰ
Ｕ）からなり、前記演算手段は前記永久磁石のみによっ
て励磁を行っているときの電極間に誘起する出力と前記
励磁コイルで励磁しているときに求めた出力から電気化
学的出力を求め、前記永久磁石で励磁しているときの出
力から電気化学的ノイズを差し引いて出力し、前記励磁
コイルに流す電流はゼロレベルを境に正負に複数回反転
する電流であることを特徴とするものである。
【００１１】
【作 用】ローパスフィルターの出力には永久磁石のみ
によって励磁を行っているときの流量信号と電気化学的
ノイズが含まれている。ハイパスフィルターの出力は励
磁コイルで励磁したときの電気化学的ノイズを含まない
出力となる。従ってローパスフィルタの出力からハイパ
スフィルタの出力をもとに算出した電気化学的ノイズを
差し引けば永久磁石で励磁しているときの電気化学的ノ
イズを補償できる。
によって励磁を行っているときの流量信号と電気化学的
ノイズが含まれている。ハイパスフィルターの出力は励
磁コイルで励磁したときの電気化学的ノイズを含まない
出力となる。従ってローパスフィルタの出力からハイパ
スフィルタの出力をもとに算出した電気化学的ノイズを
差し引けば永久磁石で励磁しているときの電気化学的ノ
イズを補償できる。
【００１２】
【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。図１は本発明の１実施例を示す構成図である。
なお、図３に示す従来例と同等の構成部品には同一符号
を付して重複する説明は省略する。４，５は高インピー
ダンスのバッファアンプであり、その入力端は電極３
ａ，３ｂに接続されている。バッファアンプ４の出力は
差動増幅器６の非反転端子に接続され、バッファアンプ
５の出力は差動増幅器６の反転端子に接続されている。
明する。図１は本発明の１実施例を示す構成図である。
なお、図３に示す従来例と同等の構成部品には同一符号
を付して重複する説明は省略する。４，５は高インピー
ダンスのバッファアンプであり、その入力端は電極３
ａ，３ｂに接続されている。バッファアンプ４の出力は
差動増幅器６の非反転端子に接続され、バッファアンプ
５の出力は差動増幅器６の反転端子に接続されている。
【００１３】この差動増幅器６の出力は抵抗１８，コン
デンサＣ1，増幅器７等からなるローパスフィルタ７を
通ってＡ／Ｄ変換器８ａに入力し、その出力はＣＰＵ
（演算手段）１０に入力する。また、差動増幅器６の出
力はコンデンサＣ2，増幅器9等からなるハイパスフィル
タ９を通ってＡ／Ｄ変換器８ｂに入力し、その出力はＣ
ＰＵ１０に入力する。１１は交流励磁回路であり例えば
１００Ｈｚ以上の正弦波（若しくは三角波，台形波を含
む矩形波）電流を出力する。１２は励磁電流のオンオフ
スイッチである。
デンサＣ1，増幅器７等からなるローパスフィルタ７を
通ってＡ／Ｄ変換器８ａに入力し、その出力はＣＰＵ
（演算手段）１０に入力する。また、差動増幅器６の出
力はコンデンサＣ2，増幅器9等からなるハイパスフィル
タ９を通ってＡ／Ｄ変換器８ｂに入力し、その出力はＣ
ＰＵ１０に入力する。１１は交流励磁回路であり例えば
１００Ｈｚ以上の正弦波（若しくは三角波，台形波を含
む矩形波）電流を出力する。１２は励磁電流のオンオフ
スイッチである。
【００１４】上記の構成において、通常、励磁部１は永
久磁石１bのみによって励磁されており、流体には磁束
密度ＢDCなる磁界が与えられている。このときの検出電
極３a，３bの信号は電気化学的なノイズを含む図２
（ａ）に示すような電圧となる。この電圧信号はローパ
スフィルタ７を通ってＡ／Ｄ変換器８ａでデジタル信号
に変換される。変換された信号はＣＰＵ１０に含まれる
タイミング信号発生回路（図示せず）からタイミング信
号Ｐaの信号により所定のタイミングでＣＰＵ１０に取
り込まれメモリーに記憶される。
久磁石１bのみによって励磁されており、流体には磁束
密度ＢDCなる磁界が与えられている。このときの検出電
極３a，３bの信号は電気化学的なノイズを含む図２
（ａ）に示すような電圧となる。この電圧信号はローパ
スフィルタ７を通ってＡ／Ｄ変換器８ａでデジタル信号
に変換される。変換された信号はＣＰＵ１０に含まれる
タイミング信号発生回路（図示せず）からタイミング信
号Ｐaの信号により所定のタイミングでＣＰＵ１０に取
り込まれメモリーに記憶される。
【００１５】次にＣＰＵ１０に含まれるタイミング信号
発生回路（図示せず）からタイミング信号Ｐｂの信号が
発せられると励磁電流回路１１のスイッチ１２が一定時
間オンになり、励磁コイル１ａに一定時間ｔだけ励磁電
流ＩwACが供給される。その結果、永久磁石１ｂによる
磁界ＢDCと励磁電流による磁界ＢACが重畳し検出電極の
信号は図２（ｂ）に示すようなものとなる。ハイパスフ
ィルタ９はこのうちの図２（ｃ）で示す直流成分を除去
し、図２（ｄ）で示す交流成分のみをＡ／Ｄ変換器８ｂ
に出力する。
発生回路（図示せず）からタイミング信号Ｐｂの信号が
発せられると励磁電流回路１１のスイッチ１２が一定時
間オンになり、励磁コイル１ａに一定時間ｔだけ励磁電
流ＩwACが供給される。その結果、永久磁石１ｂによる
磁界ＢDCと励磁電流による磁界ＢACが重畳し検出電極の
信号は図２（ｂ）に示すようなものとなる。ハイパスフ
ィルタ９はこのうちの図２（ｃ）で示す直流成分を除去
し、図２（ｄ）で示す交流成分のみをＡ／Ｄ変換器８ｂ
に出力する。
【００１６】図３（ａ）は図２（ｄ）のＡ部拡大図であ
る。励磁電流が矩形波である場合は図示のＢで示すよう
な微分ノイズが発生する。ＣＰＵ１０はこの信号のうち
定電流領域の信号を図３（ｂ）で示すタイミングでサン
プリングして取り込むようにされている。
る。励磁電流が矩形波である場合は図示のＢで示すよう
な微分ノイズが発生する。ＣＰＵ１０はこの信号のうち
定電流領域の信号を図３（ｂ）で示すタイミングでサン
プリングして取り込むようにされている。
【００１７】ここで、励磁コイルに流す電流をゼロレベ
ルを境に複数回反転する電流とした場合の流量信号（Ｖ
AC）は次式で表わされる。 ＶAC＝ｋACＢACＶＤ…（４） この流量信号から直前にサンプリングした永久磁石のみ
で励磁したときの流量信号ＶDCをもとにＶerrを求める
と Ｖerr＝ＶDC−｛（ｋDCＢDC）／（ｋACＢAC）｝ＶAC…（５） となり、電気化学的ノイズを検出することができる。Ｃ
ＰＵ１０はＶDC−Ｖerrの演算を行い電気化学的ノイズ
を補償（除去）した信号を出力する。
ルを境に複数回反転する電流とした場合の流量信号（Ｖ
AC）は次式で表わされる。 ＶAC＝ｋACＢACＶＤ…（４） この流量信号から直前にサンプリングした永久磁石のみ
で励磁したときの流量信号ＶDCをもとにＶerrを求める
と Ｖerr＝ＶDC−｛（ｋDCＢDC）／（ｋACＢAC）｝ＶAC…（５） となり、電気化学的ノイズを検出することができる。Ｃ
ＰＵ１０はＶDC−Ｖerrの演算を行い電気化学的ノイズ
を補償（除去）した信号を出力する。
【００１８】次に（４）式の各パラメータに対するノイ
ズ伝搬に付いて検討すると伝搬誤差ΔＶerrは ΔＶerr＝｜∂Ｖerr／∂ＶDC｜＋｜∂Ｖerr／∂ＢDC｜ ＋｜∂Ｖerr／∂ＢAC｜＋｜∂Ｖerr／∂ＶAC｜…（６） となる。（５）式においてｋDC，ｋACは幾何学的な要素
なのでこれによる誤差は生じないものとすると、
ズ伝搬に付いて検討すると伝搬誤差ΔＶerrは ΔＶerr＝｜∂Ｖerr／∂ＶDC｜＋｜∂Ｖerr／∂ＢDC｜ ＋｜∂Ｖerr／∂ＢAC｜＋｜∂Ｖerr／∂ＶAC｜…（６） となる。（５）式においてｋDC，ｋACは幾何学的な要素
なのでこれによる誤差は生じないものとすると、
【００１９】 ΔＶerr＝１＋（ｋDC／ＶACＢAC）ＶAC・ΔＢDC ＋（ｋDCＢDC／ｋACＢAC 2）ＶAC・ΔＢAC ＋（ｋDCＢDC／ｋACＢAC）ΔＶAC…（７） となる。そして、永久磁石による直流励磁については固
有の磁力に依存するのでΔＢDC≒０とみなすことがで
き、高周波励磁による交流励磁においては定電流制御に
よる磁界制御によりΔＢAC≒０にすることが可能であ
る。従って（７）式は ΔＶerr＝１＋（ｋDCＢDC／ｋACＢAC）ΔＶAC…（８） と表わすことができる。
有の磁力に依存するのでΔＢDC≒０とみなすことがで
き、高周波励磁による交流励磁においては定電流制御に
よる磁界制御によりΔＢAC≒０にすることが可能であ
る。従って（７）式は ΔＶerr＝１＋（ｋDCＢDC／ｋACＢAC）ΔＶAC…（８） と表わすことができる。
【００２０】（８）式においてΔＶerrを小さくするた
めには交流磁界（ＢAC）を直流磁界（ＢDC）に対して大
きくするか、或いは交流検波信号（ＶAC）の揺動ノイズ
（ΔＶAC）を小さくすれば良いことがわかる。ここで、
本発明の目的は低消費化であるので交流磁界（ＢAC）を
大きくすることは励磁電流を大きくすることになり目的
に反する。従って交流検波信号（ＶAC）の揺動ノイズ
（ΔＶAC）に着目すると、先の従来例では励磁電流ＩW
を流している期間（ｔ）に一回のサンプリングしか行っ
ていない。そのため揺動ノイズ（ΔＶAC）はそのままΔ
Ｖerrの主要素となる。
めには交流磁界（ＢAC）を直流磁界（ＢDC）に対して大
きくするか、或いは交流検波信号（ＶAC）の揺動ノイズ
（ΔＶAC）を小さくすれば良いことがわかる。ここで、
本発明の目的は低消費化であるので交流磁界（ＢAC）を
大きくすることは励磁電流を大きくすることになり目的
に反する。従って交流検波信号（ＶAC）の揺動ノイズ
（ΔＶAC）に着目すると、先の従来例では励磁電流ＩW
を流している期間（ｔ）に一回のサンプリングしか行っ
ていない。そのため揺動ノイズ（ΔＶAC）はそのままΔ
Ｖerrの主要素となる。
【００２１】しかしながら、本発明においては励磁電流
ＩWを流している期間（ｔ）に複数回（図では６回）の
サンプリングを行っているのでΔＶAC・６-1/2とするこ
とができ、ｎ回のサンプリングを行えばΔＶAC・ｎ-1/2
となる。従って（８）式におけるΔＶerrを小さくする
ことができ、精度のよい補償が可能になり測定精度を向
上させた低消費電力形電磁流量計を実現することができ
る。なお、励磁電流として１００Ｈｚ以上の交流を用い
ることによりさらに精度の良い補償を行うことができ
る。
ＩWを流している期間（ｔ）に複数回（図では６回）の
サンプリングを行っているのでΔＶAC・６-1/2とするこ
とができ、ｎ回のサンプリングを行えばΔＶAC・ｎ-1/2
となる。従って（８）式におけるΔＶerrを小さくする
ことができ、精度のよい補償が可能になり測定精度を向
上させた低消費電力形電磁流量計を実現することができ
る。なお、励磁電流として１００Ｈｚ以上の交流を用い
ることによりさらに精度の良い補償を行うことができ
る。
【００２２】
【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、永久磁石のみによって励磁を行っ
ているときの電極間に誘起する出力を取り出すローパス
フィルターと、前記永久磁石と励磁コイルとの両者によ
る励磁を行っているときに励磁コイルによる出力のみを
取り出すハイパスフィルターと、前記ローパス，ハイパ
スフィルタの後段に設けられたＡ／Ｄ変換器と、これら
Ａ／Ｄ変換器の出力をサンプリングして取り込む演算手
段からなり、前記演算手段は前記永久磁石のみによって
励磁を行っているときの電極間に誘起する出力と前記励
磁コイルで励磁しているときに求めた出力から電気化学
的出力を求め、前記永久磁石で励磁しているときの出力
から電気化学的ノイズを差し引いて出力し、前記励磁コ
イルに流す電流はゼロレベルを境に正負に複数回反転す
る電流としたので、精度のよい補償が可能になり測定精
度を向上させた低消費電力形電磁流量計を実現すること
がことができる。
うに本発明によれば、永久磁石のみによって励磁を行っ
ているときの電極間に誘起する出力を取り出すローパス
フィルターと、前記永久磁石と励磁コイルとの両者によ
る励磁を行っているときに励磁コイルによる出力のみを
取り出すハイパスフィルターと、前記ローパス，ハイパ
スフィルタの後段に設けられたＡ／Ｄ変換器と、これら
Ａ／Ｄ変換器の出力をサンプリングして取り込む演算手
段からなり、前記演算手段は前記永久磁石のみによって
励磁を行っているときの電極間に誘起する出力と前記励
磁コイルで励磁しているときに求めた出力から電気化学
的出力を求め、前記永久磁石で励磁しているときの出力
から電気化学的ノイズを差し引いて出力し、前記励磁コ
イルに流す電流はゼロレベルを境に正負に複数回反転す
る電流としたので、精度のよい補償が可能になり測定精
度を向上させた低消費電力形電磁流量計を実現すること
がことができる。
【図１】本発明の１実施例の構成を示す構成図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図２のＡ部の拡大図およびサンプリングのタイ
ミングを示す図である。
ミングを示す図である。
【図４】従来例を示す構成図である。
【図５】従来例の動作説明図である。
１ 励磁部 １ａ 励磁コイル １ｂ 永久磁石 ２ 管路 ３ａ，３ｂ 電極 ４，５ バッファアンプ ６ 差動増幅器 ７ ローパスフィルタ ８ａ，８ｂ Ａ／Ｄ変換器 ９ ハイパスフィルタ １０ ＣＰＵ １１ 交流励磁回路 １２ オンオフスイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】電磁流量計の励磁手段として永久磁石と励
磁コイルとを併設し、通常は永久磁石のみによって励磁
を行い、前記励磁コイルに必要に応じて一定時間電流を
流して永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行わ
させる手段を設けるとともに、永久磁石のみによって励
磁を行っているとき電極間に誘起する電圧に含まれる電
気化学的電位によるノイズを、永久磁石と励磁コイルと
の両者による励磁を行ったときに電極間に誘起する電圧
を利用して除去する様にした電磁流量計において、前記
永久磁石のみによって励磁を行っているときの電極間に
誘起する出力を取り出すローパスフィルターと、前記永
久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行っていると
きに励磁コイルによる出力のみを取り出すハイパスフィ
ルターと、前記ローパス，ハイパスフィルタの後段に設
けられたＡ／Ｄ変換器と、これらＡ／Ｄ変換器の出力を
サンプリングして取り込む演算手段からなり、前記演算
手段は前記永久磁石のみによって励磁を行っているとき
の電極間に誘起する出力と前記励磁コイルで励磁してい
るときに求めた出力から電気化学的出力を求め、前記永
久磁石で励磁しているときの出力から電気化学的ノイズ
を差し引いて出力し、前記励磁コイルに流す電流はゼロ
レベルを境に正負に複数回反転する電流であることを特
徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13302694A JPH085422A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13302694A JPH085422A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085422A true JPH085422A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15095068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13302694A Pending JPH085422A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085422A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100359235B1 (ko) * | 2000-04-24 | 2002-10-31 | 학교법인 포항공과대학교 | 전자기 유량계 |
| KR100467314B1 (ko) * | 2001-11-26 | 2005-01-24 | 학교법인 포항공과대학교 | 전자기 유량계 |
| JP2010520470A (ja) * | 2007-03-07 | 2010-06-10 | チュールム ベタイリグングスゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー パテンテ ツヴァイ コマンディートゲゼルシャフト | 測定体積に磁界を印加して媒体の流速を測定する方法 |
| CN105509824A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-04-20 | 中国原子能科学研究院 | 一种永磁式液态金属流量计 |
| DE102015121730A1 (de) * | 2015-12-14 | 2017-06-14 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät |
| EP3019836B1 (de) * | 2013-06-06 | 2021-03-03 | EICON GmbH | Vorrichtung und verfahren zur magnetisch-induktiven durchflussmessung |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP13302694A patent/JPH085422A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105509824A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-04-20 | 中国原子能科学研究院 | 一种永磁式液态金属流量计 |
| CN105509824B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-10-09 | 中国原子能科学研究院 | 一种永磁式液态金属流量计 |
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