KR930007114B1

KR930007114B1 - 복수 주파수 자계를 이용한 전자기 유량계

Info

Publication number: KR930007114B1
Application number: KR1019900014120A
Authority: KR
Inventors: 이찌로 와다
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 아오이 죠이찌
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1993-07-30
Also published as: DE69026777D1; JPH0394121A; EP0416866B1; DE69026777T2; US5090250A; KR910006695A; EP0416866A1

Abstract

내용 없음.

Description

복수 주파수 자계를 이용한 전자기 유량계

제1a도는 본 발명의 제1실시예에 의한 전자기 유량계의 유량측정 파이프 부분의 구성을 나타내는 단면도.

제1b도는 제1a도에 도시된 측정파이프의 측면도.

제1c도는 제1b도에 도시된 측정파이프 부분의 평면도.

제2도는 전자기 유량계의 회로구성을 나타내는 개통도.

제3a도는 제2도에 도시된 동작명령회로에서 출력된 동작제어신호들을 나타내는 타이밍 챠트도.

제3b도는 측정할 유체에 가해진 자속파형의 파형을 나타내는 타이밍 챠트도.

제4a도는 주자계 발생부에 의해 발생된 자계를 설명하는 도면.

제4b도는 보조자계 발생부에 의해 발생된 자계를 설명하는 도면.

제5도는 1파장 유속신호를 나타내는 도면.

제6도는 본 발명에 의한 제2실시예에 의한 전자기 유량계의 구성을 나타내는 도면.

제7도는 보조자계 발생 코일의 다른 구성을 나타내는 단면도.

제8도는 측정할 유체에 가해진 다른 자계를 나타내는 타이밍 챠트도.

본 발명의 전자기 유량계에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 유체의 종류와 측정파이프의 직경에 상관없이 측정할 유체의 유속 또는 유량을 비교적 정확히 측정하는 전자기 유량계에 관한 것이다.

전자기 유량계는 일반적으로, 페러데이법칙을 이용하여 유체의 유량을 측정한다.

다시말해서 측정 튜브를 통하여 흐르는 도전성 유체에 자계를 걸면, 측정할 유체의 유량에 비례하는 기전력이 발생된다. 이 기전력을 검출함으로써, 유체의 유속과 유량을 구할 수 있다.

공업용 전자기 유량계에서, 측정할 유체는 통상 전해질을 함유하는 유체이다. 유체가 전해질을 함유하면 전극상의 전기화학적 현상에 의해 일종의 배터리가 형성된다. 이 배터리의 출력전압은 상기 유량에 비례하는 신호의 전압보다 크다. 그러므로, 정확한 전기력을 측정할 수 있다. 이런 이유로, DC자계를 이용하는 전자기 유량계는 전해질함유 유체의 유량측정용으로 사용할 수 없다.

전해질 함유 유체의 유량을 측정키 위해서, 상용 AC전원을 사용하여 자계 발생 코일을 여자시키기 위한 전자기 유량계가 개발되었다. 그러나, 이 전자기 유량계는 AC현상으로 인한 출력신호의 영(0)점의 변이에 의해 출력신호레벨의 변이가 발생할 수 있다.

이러한 종래의 전자기 유량계의 단점을 제거하기 위해서 구형파 신호를 사용하여 자계 발생 코일을 여자시키기 위한 유량계가 개발되었다. 이 전자기 유량계의 경우는 구형파 자속의 자속밀도 B인 안정영역내에서 얻어진 기전력을 측정하여, 측정될 유체의 유량을 구한다. 이 전자기 유량계는 여자 주파수가 낮다. 그러나, 이 전자기 유량계는 상기 자계의 주파수와 근사한 주파수의 잡음, 즉 (1/f)잡음과 엘리어싱(aliasing)잡음이라 불리는 잡음에 민감하다. 여자 주파수를 증가시켜 잡음을 방지하는 것이 가능하다. 주파수가 증가되면, 자속의 상승시간은 철손 등에 의해서 바람직하지 못하게 연장된다. 이런 이유로, 자계가 안정히 유지되는 영역이 짧아진다. 그러므로, 구형파 자속이 마치 AC자속처럼 행동한다. 측정 정밀성에 영향을 주는 AC현상이 손상된다. 이러한 결함은, 측정파이프 직경이 증가함에 따라 더욱 현저해진다.

상기의 결점을 제거하기 위해서, "NEW INTELLIGENT MAGENETIC FLOWMETER WITH DUAL FREQUENCY EXCITATION", ISA, 1988-논문 #88-1566.에, 듀얼 주파수 여자형 전자기 유량계가 제안된 바 있다. 이 전자기 유량계의 경우, 자계 여자 코일은, 저주파수(약 6Hz)와 고주파수(약 100Hz)의 구형 여자신호들의 상호 중첩에 의한 신호에 의해 구동된다. 전극들에 의해 검출된 기전력 신호는 필터를 사용하여 저주파수 여자에 의해 유도된 신호와, 고주파수 여자에 의해 유도된 신호로 분리된다.

상기 문헌에서, 듀얼 주파수 여자를 채용한 자기유량계의 경우, 고주파수 여자신호의 저속 상승시간이 철손으로 인해 연장된다. 이런 이유로, 자속이 안정되게 유지되는 영역이 짧아지고, 그 자속이 AC특성을 갖게 되어, 구형파 특성을 상실한다. 따라서, 출력신호의 영점 변이의 원인이 되는 AC현상이 발생한다. 고주파수 여자신호의 이러한 결함은 측정파이프의 직경이 커짐에 따라 더욱 현저해진다. 또한, 상기 두 여자신호들간의 편차가 크지 않으면, 얻어진 유량신호를 필터를 사용하여 두 신호로 전확히 분리 할 수 없다.

그러므로, 상기의 종래 전자기 유량계들로써 측정할 유체의 유량을 정확히 측정하는 것이 곤란하다.

본 발명은 상기와 같은 상황하에서 완성된 것이며, 그 목적은 유체 유량을 정확히 측정할 수 있는 전자기 유량계를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구형 여기특성을 유지할 수 있고, 측정파이프의 직경 및 유체 종류에 무관하게 유체 유량을 정확히 측정할 수 있는 전자기 유량계를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 제1태양은, 측정할 유체가 흐르는 측정파이프 수단 : 제1구형파 여자신호를 사용하여 상기 측정파이프 수단내에 제1자계를 형성하는 제1자계 발생수단 : 상기 제1구형파 여자신호의 주파수와 상이한 주파수의 제2구형파 여자신호를 사용하여 상기 측정파이프 수단에 제2자계를 형성하는 제2자계 발생수단 : 상기 제1자계에 의해 유도된 제1기전력 신호를 검출하는 제1검출수단 : 상기 제2자계에 의해 유도된 제2기전력 신호를 검출하는 제2검출수단 : 상기 제1기전력 신호가 정상인가 여부를 판정하여 그 판정결과를 출력하는 판정수단 : 및 상기 판정결과에 따라서 제1 및 제2기전력 신호들에 응답해서, 유체의 유량을 나타내는 신호를 출력하는 신호처리수단으로 구성된 전자기 유량계를 제공한다.

본 발명의 제2태양에 의하면, 상기 목적들을 달성키 위해서, 측정할 유체가 흐르는 경로수단 : 제1권선과 제1자기경로를 갖으며, 상기 경로수단내에 제1자계를 발생함으로써, 상기 제1권선에 실질적 규형파의 제1여자신호 공급시에 제1기전력 신호를 발생하는 제1자계 발생수단 : 제2권선과 제2자기경로를 갖으며, 상기 경로수단내에 제2자계를 발생함으로써, 상기 제2권선에 실질적 구형파의 제2여자신호 공급시에 제2기전력 신호를 발생하는 제2자계 발생수단을 갖으며 : 상기 제1여자신호는 상기 제2여자신호보다 고주파수이며, 상기 제1 및 제2자계는 상기 측정할 유체에 독립적으로 가해지며, 상기 제2자기경로의 자기특성은 상기 제1자기경로의 자기특성보다 우수하며, 그리고 상기 제1 및 제2기전력 상호간에는 실질적으로 상호 간섭이 없으며 : 상기 제1자계에 의해 유도된 제1기전력 신호와, 상기 제2자계에 의해 유도된 제2기전력 신호를 독립적으로 검출하는 수단 : 상기 제1기전력 신호가 정상인가의 여부를 판정하여 그 판정결과를 출력하는 수단 : 상기 제1기전력 신호에 준하여, 유체 유량을 나타내는 제1유량 지정신호를 발생하는 제1 유량측정수단 : 상기 제2기전력 신호에 준하여 유체 유량을 나타내는 제2유량 지정신호를 발생하는 제2유량측정수단 : 및 상기 판정수단의 판정결과에 응답해서, 상기 제1 및 제2유량 지정신호들에 준하여 유체 유량을 나타내는 신호를 출력하는 교정수단으로 구성된 것이 특징인 전자기 유량계를 제공한다.

본 발명의 제1태양에 의하면, 상기 제1 및 제2유량 지정신호는 상이한 주파수를 갖는 규형파 여자신호들의 주파수 특성을 이용함으로써 구해진다. 또한, 상기 판정수단이 상기 제1기전력 신호가 정상인가의 여부를 판정하고 그리고 상기 신호처리수단이 상기 판정결과에 따라 유량을 나타내는 신호를 출력하므로, 측정할 유체의 유량 또는 유속을 정확히 측정할 수 있다.

본 발명의 제2태양에 의하면, 상기 제2주파수가 상기 제1주파수보다 고주파수이기는 하나, 상기 제2 자기경로의 특성이 상기 제1자기경로의 특성보다 우수하므로 상기 제2자계는 구형파에 비교적 근사한 파형을 갖는다. 상기 제1 및 제2자계가 독립적으로 측정할 유체에 가해지므로 이 두 자계에 의해 유도된 기전력 신호들을 분리하기가 매우 용이하다. 또한, 상기 판정수단이 제1기전력 신호가 정상인지 여부를 판정한다. 상기 교정수단은 이 판정결과에 따라서 유량을 나타내는 신호를 출력한다. 그러므로 측정할 유체의 유량 또는 유속을 정확히 측정할 수 있다.

본발명의 기타의 목적 및 장점들은 하기의 설명 및 그 실시예들로 부터 명백히 알 수 있다.

본 발명의 기타의 목적 및 장점들은 청구범위에 구체적으로 기재된 수단들과 그의 결합에 의해 실현, 획득될 수 있다.

본 발명의 원리를 첨부도면을 참조한 하기의 상세한 설명과 양호한 실시에들로서 설명한다.

본 발명의 일실시예에 의한 전자기 유량계를 첨부도면들을 참조하여 설명한다.

본 실시예에 의한 유량계의 측정파이프 부분의 구성을 제1a∼1c도를 참조하여 설명한다.

측정할 유체가 흐르는 측정파이프(11)는 투자성 재료로 구성된 것이다. 이 파이프내에는 측정파이프(11)가 고정돼 있으며, 그 직경(내경)은 50mm이다. 이 측정파이프(11)의 외벽에 대향해서 주자계 발생코일(12)이 설치돼 있다. 본 실시예에서는 주자계 발생코일(12)은 새들(saddle)코일로 구성되 있다. 이 주자계 발생코일(12)은 측정할 유체내의 편심류와 흐름상태와 거의 무관한 유량신호를 얻기 위한 주자계를 발생한다.

상기 주자계 발생코일(12)에 의해 발생된 자계의 방향은 본 실시예에서 측정하는 유체 이동방향에 수직하다. 한쌍의 신호전극(13)이 상기 측정파이프(11)의 축을 횡단하는 라인상에 위치해 있고, 그 방향은 상기 주자계 발생코일(12)에 의해 발생된 자계의 방향과 측정할 유체의 이동방향에 수직하다. 상기 신호전극들(13)은 측정할 유체에 의해 유도된 기전력 신호들을 검출하므로 측정파이프(11)의 내벽상에 전극들(13)이 장치돼 있다.

보조자계 발생코일(14)은, 본 실시예에서 측정파이프(11)의 외벽상에 설치된 주자계 발생코일(12)의 위치와 겹치지 않는 위치에 설치돼 있다. 제1a∼1c도에 도시된 구성에서 보조자계 발생코일(14)은 상기 전극(13)을 개재시키도록 외부위치에 설치돼 있다. 이 보조자계 발생코일(14)은 U형 철심(14a)과 이 철심(14a)에 잠긴 코일(14b)로 구성돼 있다. 상기 U형 철심(14a)은 철손이 작은 철심재(예, 적층 코어 또는 무정형 철심) 또는 스틸로 구성된 것이다. 상기 보조자계 발생코일(14)은 (1/f)잡음과 앨리어싱 잡음이 거의 없는 유량신호를 얻기 위한 보조자계를 발생한다.

측정파이프(11), 코일(12) 및 (14)등은 외부케이싱(15)에 의해 보호돼 있다. 이 외부케이싱(15)은 스틸로 돼있고, 또한 상기 주자계 발생코일(12)에 의해 발생된 자속의 자기경로로서 기능한다.

여자신호 출력, 유량신호 검출 및 이 유량신호의 처리등을 위한 회로의 예를 제2도를 참조하여 설명한다.

여자전원(16)은 DC전원을 구비하고 있고, 상기 제1 및 제2여자회로(17) 및 (18)에 잔력을 공급하여 여자코일(12) 및 (14)을 여자시킨다.

상기 제1 및 제2여자회로(17)과 (18) 각각은 상기 여자전원(16)에서 공급된 DC전원을 스위칭하고 구형파 여자신호를 출력하는 스위칭회로로 구성돼 있다.

상기 제1여자회로(17)내의 스위칭회로는 동작명령회로(21)(후술함)로 부터의 신호에 응답하여 제어되며, 제1저주파 구형파 여자신호 ES1를 발생한다. 이하의 설명에서, 상기 여자신호 ES1의 주파수를 약 6Hz에 설정한다. 여자신호 ES1는 주자계 발생코일(12)에 공급된다.

제2여자회로(18)내의 스위칭회로는 상기 동작명령회로(후술함)로 부터의 신호에 응답해서 제어되며, 상기 제1저주파수보다 25Hz∼35Hz 높은 주파수를 갖는 제2저주파수 구형파신호 ES2를 발생한다. 이하의 설명에서, 상기 여자신호 ES2의 주파수는 약30Hz이다. 여자신호 ES2는 보조자계 발생회로(14)에 공급된다.

주자계 발생코일(12), 여자전원(16), 제1저주파수 여자신호 발생회로(17)는 주자계발생부를 구성하고 있다. 이 주자계 발생부는 제4도에 도시된 바와같이 약 6Hz의 주파수를 갖는 구형파 자계를 측정파이프의 전극을 포함한 전 단면부에 걸어준다.

다른한편, 보조자계 발생코일(14), 여자전원(16) 및 제2저주파수 여자신호 발생부(18)는 보조자계 발생부를 구성한다. 이 보조자계 발생부는 상기 측정파이프(11)의 전극(13)을 포함하는 단면부의 일부에 약 30Hz의 주파수를 갖는 구형파 자계를 발생한다.

동작명령회로(21)는 내부클록을 구비하고 있고, 매 소정기간마다 그 레벨이 변하는 동작제어신호 SC를 출력한다. 동작제어신호 SC가 고레벨에 세트되면, 제1여자신호 발생회로(17)가 동작된다. 그러나, 동작제어신호 SC가 저레벨에 세트되면 제2여자신호 발생회로(18)가 동작된다.

상기 주 또는 보조자계 발생부에 의해 발생된 자계에 의해 유체내에 유도된 기전력 신호 E는 한쌍의 전극(13)에 의해 검출된다.

상기 전극(13)에 의해 검출된 기전력 신호 E는 유량신호 SA로서, 증폭기(22)를 통해서 신호분배회로(23)에 공급된다. 이 신호분배회로(23)는 복수의 단자를 갖으며 상기 제어신호에 응답해서 신호출력단자를 스위칭하는 스위칭회로로 구성돼 있다. 이 스위칭회로는 상기 동작명령회로(21)로 부터의 동작제어신호 SC에 응답한다. 상기 동작명령신호 SC가 고레벨에 세트되면 상기 스위칭회로가 6Hz의 유량신호 SA1를 제1신호처리회로(24)와 신호평가회로(26)에 공급된다. 동작제어신호 SC가 제레벨에 세트되면, 상기 스위칭회로가 30Hz이 유량신호 SA2를 상기 제2신호처리회로(25)에 공급된다.

제1과 제2신호처리회로(24)와 (25)는 동기회로, 샘플/호울드회로 및 감산기로 구성돼 있고, 상기 동작제어신호 SC에 응답해서 교류적으로 동작되며, 유량을 나타내는 출력신호들을 출력한다.

보다 구체적으로 상기 동작명령회로(21)로 부터의 동작제어신호 SC가 고레벨에 세트되면, 제1신호처리회로(24)가 동작되어 상기 신호분배회로(23)로 부터 6Hz 유량신호 SA1을 수신하여 그것을 유량신호 SA와 동기화시킨다. 다음, 제1신호처리회로(24)가 상기 유량신호 SA1의 신호레벨이 안정하게 유지되는 영역, 즉 제5도에서 SP1과 SP2간의 시간기간내에서 유량신호 SA1을 샘플한다. 상기 제1신호처리회로(24)는 정의 신호레벨로 부터 상기 기간의 1/2이 경과된 후, 상기 정의 신호레벨로 부터 상기 샘플된 부의 신호레벨을 감산한다. DC자유등이 유량신호 SA1에 중첩되는 경우라도 이러한 DC잡음성분 등은 서로 소거된다. 제5도에 도시된 바와같은 경우, 신호레벨이 E1+E2신호로서 얻어진다. 제1신호처리회로(24)로 부터의 신호의 신호레벨 등은 평균화되어, 이 평균치가 신호생성회로(27)에 신호 S1으로서 출력된다. 이 신호 S1은 상기 주자계에 의해 유도된 기전력 신호 E에 준하여 측정된 유량을 나타낸다. 동작제어신호 SC가 저레벨로 되어 상기 신호분배회로(23)으로부터 제1신호처리회로(24)로의 유량신호 SA1의 공급이 중단상태로 되면, 제1신호처리회로(24)가 상기 동작제어신호 SC의 고레벨 기간중 신호 S1의 출력상태를 유지시킨다.

동작명령회로(21)로 부터의 동작제어신호 SC가 고레벨에 세트되면 제2신호처리회로(25)가 동작된다. 이 제2신호처리회로(25)는 상기 신호분배회로(23)로 부터 30Hz의 유량신호를 수신하여 그것을 유량신호 SA2와 동기화시킨다. 제2신호처리회로(25)는 유량신호 SA2가 안정하게 유지되는 기간, 즉 제5도의 SP1과 SP2간의 시간기간중에 유량신호 SA2를 샘플한다. 다음, 제2처리회로(25)가 상기 샘플된 신호의 기간의 1/2이 정의 신호레벨로 부터 경과되었을 때 이 정의 신호레벨로 부터 부의 신호레벨을 감산한다.

상기 제2신호처리회로(25)는 상기 신호들이 신호레벨들을 평균화하여 평균치를 신호 S2로서 출력한다. 이 신호 S2는 보조자계에 의해 유도된 기전력 신호 E에 준하여 측정된 유량을 나타낸다. 이 신호 S2는 신호교정회로(27)에 공급된다. 동작제어신호 SC가 고레벨로 되어, 신호분배회로(23)로 부터 제2신호처리회로(25)로의 유량신호의 공급이 중단상태로 되면, 제2신호처리회로(25)가 동작제어신호 SC의 저레벨기간중 신호 SC를 출력상태로 유지시킨다.

신호평가회로(26)는 동기회로, 미분회로, 비교기 및 기준전압 발생기로 구성돼 있다. 이 신호평가회로(26)는 동작제어신호 SC가 고레벨에 세트되었을대 동작하여 상기 신호분배회로(23)로 부터 공급된 6Hz의 유량신호 SA1가 정상인가의 여부를 판정한다. 신호평가회로(26)는 그 판정결과를 나타내는 신호를 교정회로(27)에 공급한다. 이 신호평가회로(26)가 동작제어신호 SC의 저레벨기간중 직전의 판정결과신호를 출력상태로 유지한다. 보다 구체적으로는 신호평가회로(26)는 상기 유량신호 SA1의 신호레벨이 안정하게 유지되는 기간, 즉 제5도에서 SP1과 SP2간의 시간기간중 신호레벨을 미분한다. 이 신호평가회로(26)는 그 미분치를 기준치와 비교한다. 상기 미분치가 거의 영(즉 d_A1/dt≒0)인 경우 신호평가회로(26)가 신호 SA1이 정상인 것으로 평가한다. 그러나, 상기 미분치가 소정의 범위에서 벗어나는 경우(d_A1/dt

0), 회로(26)이 상기 신호 SA1이 비정상인 것으로 평가하고, 그 평가결과를 나타내는 신호를 출력한다.

교정회로(27)는 이퀄라이저로 구성돼 있다. 상기 교정회로(27)가 상기 신호평가회로(26)로 부터의 신호 SA1의 정상상태는 나타내는 신호를 수신하면, 교정회로(27)가 신호 S2를 증폭시켜 이 신호 S2의 신호레벨과 신호 S1의 신호레벨을 일치시킨다. 교정회로(27)는 제2처리회로(25)로 부터의 교정된 신호를 정상상태로 출력한다. 교정회로(27)가 신호평가회로(26)으로부터 신호 SA1의 비정상을 나타내는 신호를 수신하면 교정회로(27)가 예를들면 아무런 처리없이(교정 동작없이), 제2신호처리회로(25)로 부터의 신호 S2를 출력한다.

신호변환기(28)는 상기 신호교정회로(27)로 부터의 신호를 유량 또는 유속을 나타내는 신호, 즉 펄스신호 또는 디지탈신호로 변환하여, 그 변환된 신호를 출력한다.

상기와 같은 구성을 갖는 전자기 유량계의 동작을 하기에 설명한다.

동작명령회로(21)가 제3a도에 도시된 동작제어신호 SC를 출력한다. 동작명령신호의 기간과 파형은 측정할 유체의 종류와 측정파이프의 직경에 따라 임의로 세트할 수 있다. 제3a도는 신호 SC의 고레벨 기간을 약 2초로 세트하고, 그 제레벨기간을 약 0.1초로 세트한 경우를 나타낸다. 제1 및 제2여자회로(17) 및 (18)은 본 실시예에서 신호 SC에 응답하여 교호로 동작하고, 여자신호들은 주자계 발생코일(12)과 보조자계 발생코일(14)에 교호로 공급됨으로써, 제3b도에 도시된 파형을 갖는 자계를 측정할 유체에 걸어준다. 설명의 편의상, 제3a도의 타이밍 T₁을 가정한다. 동작제어신호 SC는 고레벨에 세트되고, 제1여자회로(17)가 동작된다. 제1여자회로(17)에서 출력된 여자신호가 약 6Hz의 주파수를 갖는 저주파수 신호이므로 자속의 상승시간이 비교적 짧고, 거의 구형 파형을 갖는 자계가 발생될 수 있다. 이런 이유로, 시간의 함수(dB/dt)인 자속 미분치 특성을 갖는 잡음이 다량 발생되지 않는다. 출력신호의 영점은 측정파이프(11)의 직경크기에 무관하게 안정화된다. 제4a도에 도시된 바와 같이, 측정파이프(11)의 전극들(13)을 포함한 거의 전단면영역내에 자계가 형성되므로, 편심류와 흐름상태에 의해 악영향을 받지 않고 유량을 측정할 수 있다. 그러나, 유도된 신호는 소위 (1/f)잡음의 영향에 민감하다.

6Hz 구형파의 자계를 측정될 유체에 걸어주면 이 측정될 유체에 6Hz의 기전력 신호 E가 유도된다. 이 기전력 신호 E는 전극(13)에 의해 검출되고, 증폭기(22)에 의해 증폭된다. 이 증폭된 신호는 신호분배회로(23)에 공급된다.

상기 신호분배회로(23)는 상기 제어신호 SC에 응답해서 제1처리회로(24)와 신호평가회로(26)에 유량신호 SA를 공급한다.

상기 제1신호처리회로는 제5도에 SP1과 SP2로 표시된 타이밍에 상기 신호분배회로(23)으로 부터 공급된 신호들을 샘플한다. 제1신호처리회로(24)는 정의 신호레벨로 부터 상기 샘플된 신호의 기간의 1/2이 경과된 때에 샘플링에 의해 얻어진 정의 신호레벨로 부터 부의 신호레벨을 감산한다. 예를들어, 제5도에 도시된 파형에서, 출력은 E1-(-E2)=E1+E2로서 주어진다. 이러한 감산처리에 의해서, DC잡음이 유량신호에 중첩되는 경우 DC잡음성분들이 상호 소거된다. 얻어진 신호의 레벨들은 제1신호처리회로(24)에 의해 평균화된다. 그 평균치는 상기 교정회로(27)에 출력된다.

신호평가회로(26)는 신호 SA1의 레벨이 비교적 안정되게 유지되는 기간중에 신호 SA1의 신호레벨을 미분한다. 이 미분치가 영에 근사하면, 신호평가회로(26)가 신호 SA1이 정상임을 나타내는 신호를 출력한다. 영에 근사치 않으면, 신호평가회로(26)가 신호 SA1이 비정상을 나타내는 신호를 출력한다.

시간기간 T₁중에는 동작제어신호 SC가 고레벨에 세트되므로, 제2신호처리회로(25)가 신호처리를 행하지 않는다. 그러나, 제2신호처리회로(25)가 시간기간 T₀중에는 신호 S2의 출력상태를 유지시킨다.

상기 신호평가회로(26)로 부터의 고레벨신호에 응답해서 평가신호가 정상상태를 나타내는 경우, 신호교정회로(27)가 신호 S2를 증폭하여 신호 S1과 S2의 레벨을 서로 일치시킨다. 이 증폭된 신호 S2는 변환기(28)에 공급된다. 그러나, 평가신호가 비정상을 나타내는 경우, 신호 S2가 예를들어 아무런 처리없이 변환기(28)에 공급된다.

변환기(28)는 입력된 신호를 예를들어, 디지탈신호로 변환하여 그것을 출력한다.

측정할 유체를 슬러리라 하고, 주자계에 의해 유도된 기전력 신호에 대량의 1/f잡음이 함유된 것으로 가정한다. 이 경우, 신호평가회로(26)가 dS1/dt가 영이 아닌 것으로 판정한다. 이런 이유로, 신호평가회로(26)는 신호 SA1의 비정상을 나타내는 신호를 출력한다. 이 신호에 응답해서, 신호교정회로(27)은 제2신호처리회로(25)로 부터의 출력신호를 S2를 변환기(28)에 출력한다. 보조자계의 주파수는 비교적 높은 30Hz이며, 신호 S2는 소량의 1/f잡음을 함유한다. 또한, 보조자계 발생부가 고품질 코어재료를 사용하고, 측정파이프(11)의 부분에 자계를 발생하므로, 이 자계는 측정파이프의 직경이 큰 경우에도 구형파에 근사한 파형을 갖는다. 이런 이유로, 신호 S2가 교정회로(27)의 출력으로서 사용되는 경우에도, 유량을 비교적 정확히 측정할 수 있다.

측정할 유체가 편심류를 포함한다고 가정할때 주자계는 측정할 유체의 전체 단면영역을 통과한다. 이런이유로, 주자계에 의해 유도된 전자기신호는 편심류등의 영향을 거의 받지 않는다. 이 경우, 평가회로(26)가 신호 SA1이 정상임으로 판정하면, 상기 편심류의 영향을 받은 신호 S2는 편심류의 영향을 받지않은 신호 S1에 의해 교정할 수 있다. 이런 이유로, 신호 S2가 편심류의 영향을 받을 경우라도 측정치가 정확하다.

시간이 경과되어, 동작제어신호 SC의 레벨이 저레벨이 된것으로 가정하면, 제1여자회로(17)의 동작이 멈추고, 제2여자회로(18)가 보조 여자코일(14)에 여자신호 ES2의 공급을 개시한다. 이 보조 여자회로(14)는 고밀도, 비교적 고품질의 철심(14b)으로 구성돼있고, 비교적 좁은 영역사이에서 자계를 발생한다. 이런 이유로, 여자주파수가 비교적 높은 약 30Hz이나, 자속의 상승시간이 단축될 수 있고, 측정파이프(11)의 직경에 상관없이 구형파에 근사한 파형의 자계를 얻을 수 있다. 이런 이유로, 시간함수(dB/dt)로써 미분되는 자속의 특성을 갖는 고주파수자계 사용시 발생하는 경향이 있는 잡음이 다량 발생되지 않는다. 기전력 신호 E의 영점은 안정히 유지된다. 이점에 대해서는 수식을 참조하여 더 상세히 설명한다. 전극(13)쌍에 나타나는 기전력 신호 E는 하기식(Ⅰ)로 표현된다.

E=-(d

/dt)…………………………………………………………………………(1)

이식에서,

는 자계발생부에 의해 발생된 자속이고, 하기식(2)로 표시되며,

=S.B………………………………………………………………………………(2)

또한, 이 식에서, S는 자속

이 통과하는 유효면적이고, B는 자속밀도이다. 기전력신호 E는 하기식(3)과 같이 잡음과 신호로 분해된다.

E=-{Sㆍ(dB/dt)+Bㆍ(ds/dt)}…………………………………………………(3)

식(3)에서, 제1성분은 잡음성분이고, 제2성분은 신호성분이다.

자계가 짧은 상승시간을 갖는 경우, 자속의 정상(constant)기간이 길고, dB/dt≒0이다. 잡음을 갖지 않는 신호성분만을 추출할 수 있다. 잡음이 다른 팩터들에 의해 혼합되는 경우, dB/dt≒0의 조건이 성립된다. 또한, 금속 부분내의 에디전류에 의해 야기된 영점 잡음(

)이 거의 영으로 근사함으로써, 영점을 안정화한다.

검출된 기전력신호는 신호분배회로(23)를 통해서 제2신호처리회로(25)에 공급된다. 이 제2신호처리회로(25)에 공급된 신호가 처리되어 신호 S2가 출력된다. 이때, 제1신호처리회로(24)와 신호평가회로(26)가 신호처리를 행하지 않는다. 제1신호처리회로(24)와 신호평가회로(26)가 신호 SC의 고레벨 기간중 얻어진 신호들의 출력상태를 유지시킨다. 이런이유로 신호평가회로(26)로부터 출력된 신호에 응답해서, 그 평가신호가 정상상태를 나타내는 경우, 신호교정회로(27)가 신호 S2를 증폭하여, 신호 S1과 S2의 신호레벨을 서로 일치시킨다. 이 증폭된 신호 S2는 변환기(28)에 공급된다. 평가신호가 비정상을 나타내는 경우, 신호 S2는 변환기(28)에 공급된다.

동작제어신호 SC의 레벨에 따라서, 상기의 동작이 반복된다.

본 실시예에 의하면, 그의 저주파수 자계의 특성이 증강되어 각각의 자계의 결점을 보상함으로써, 측정될 유체의 유량을 측정한다. 측정할 유체에 걸어주는 자계는 제3b도에 도시된 것에 한정되지 않고, 측정될 유체종류와 측정 파이프직경에 따라 임의로 결정할 수 있다. 예를들어 자계를 제8도에 도시된바와 같이 측정할 유체에 걸어줄 수도 있다.

본 실시예에 의하면, 2주파수의 2자속을 유체에 걸어준다. 그러나, 3이상의 주파수를 갖는 자속을 측정할 유체에 걸어줄 수도 있다.

신호분배회로(23)가 동작명령회로(21)로부터의 제어신호에 응답해서 동작하므로 유도된 신호들은 두 여자신호들의 주파수가 비교적 서로 근사한 경우에도 서로 뚜렷하게 분리될 수 있다.

본 발명은 상기의 특정 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 요지범위내에서 다양한 변형이 가능하다.

상기의 실시예에서는 주 및 보조 여자유니트들이 하나의 측정 파이프내에 고정돼있다. 한쌍의 전극(13)이 주 자계에 의해 유도된 기전력신호와 보조 자계에 의해 유도된 기전력 신호를 검출한다. 그러나, 주 및 보조 여자유니트들은 서로 다른 파이프들에 고정할 수도 있고, 주 자계에 의해 유도된 기전력 신호를 검출하기 위한 전극을 상기 보조자계에 의해 유도된 기전력 신호를 검출키위한 전극으로 부터 분리해서 설치할 수도 있다.

제6도는 이러한 전자기 유량계의 구성을 나타낸다. 제6도를 참조해보면, 주자계 발생코일과 전극(13)이 한 측정파이프(11)내에 배치돼있고, 보조 자계 발생 코일(14)과 전극(131)이, 상기 측정 파이프(11)에 연결된 파이프(111)내에 배치돼있다. 이런 이유로, 6Hz의 자계와 3OH₂의 자계가 동시에 발생되는 경우에도 이들이 상호 간섭되지 않는다. 이런 이유로, 본 실시예에서는 제1 및 제2여자회로, (17) 및 (18)과 코일(12) 및 (14)가 항상 동작된다. 전극(14) 및 (131)에 의해 검출된 기전력 신호들은 상기 제1과 제2처리회로, (24)와 (25) 및 신호평가회로(26)에 공급되어, 이들 회로들이 또한 동작상태로 유지된다.

제6도에 도시된 구성을 채용하고, 보조자계 발생코일(14)과 전극(131)을 갖는 파이프(131)를 종래의 전자기 유량계에 접속한 경우, 상기의 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제6도에 도시된 장치에서 적합하게 채용된 보조 여자코일(14)과 전극의 구성을 제7도를 참조하여 설명한다.

제7도는 측정파이프(11)내에 삽입할 수 잇는 보조 여자코일을 나타낸다. 제7도를 참조해보면, 페라이트 또는 철로 구성된 철심(141)에 코일(142)이 감겨있다. 제2여자회로(18)로 부터 30Hz 구형 여자신호가 코일(142)의 납와이어(142')에 공급된다. 철심(141)의 내표면과 코일 변부에 수지(144)가 모울드되어 있어서 상기 보조자계코일(14)을 피복하고 있다. 플랜지(143)가 수지(144)에 고정되어 보조자계 발생코일(14)을 측정파이프(11)의 측벽에 고정한다. 코일의 외표면은 철심(141)의 외표면과 플랜지(143)와 접촉돼있고, 이 철심(141)과 플랜지(143)를 피복하는 피드백 자기경로(145)에 의해 보호돼있다. 참조번호(146)은 0-링 패킹을 나타낸다. 한싸의 보조전극(147)이 상기 측정파이프(11)내로 삽입된 보조자계 발생코일(14)의 표면상에 소정의 간격으로 배치돼있다. 이 보조전극들(147)간에 유도된 기전력신호 E가 증폭기(22)와 신호분배회로(23)를 통하여 제2신호처리회로(25)에 공급된다. 제7도의 구성에서, 보조 여자유니트와 보조전극들은 상기 파이프의 측면내에 상기 플랜지와 일치되는 단지 하나의 구멍을 형성함으로써, 상기 파이프에 부착할 수 있다.

상기 코일(12) 및 (14)의 구성은 상기의 실시예들에 한정되지 않는다. 예를들면, 상기 코일(12)은 요오크를 갖는 종래의 코일로 구성할 수도 있다. 또한, 상기 코일(14)이 상기 측정파이프(11)의 단면적의 일부뿐만아니라 그 전면에 자계를 발생시킬 수도 있다.

상기 여자전원(16)이 AC신호를 출력할 수도 있다. 이 경우, 여자회로(17)과 (18)이 상기 AC신호를 처리하여 구형파를 갖는 여자신호를 발생한다.

상기에 설명한 각 실시예에서, 2여자회로(17) 및 (18)을 사용하였다. 그러나, 상기 동작명령회로(21)로 부터의 제어신호에 응답해서 스위칭속도를 변경하는 하나 또는 복수의 여자회로를 사용할 수도 있다.

상기 신호분배회로(23)를 사용하지 않을 수도 있다. 예를들면, 증폭기(22)로 부터의 출력신호를 신호처리회로(24) 및 (25) 및 신호평가회로(26)에 직접 공급하여, 이 동작명령회로(21)로부터의 제어신호에 응답해서 상기 회로(24), (25) 및 (26)의 동작이 스위칭될 수 있다.

신호처리회로(24)와 (25)는 이들이 구형파를 갖는 유량신호들을 처리할 수 있는 것인한, 임의의 종래 회로들로써 구성될 수도 있다.

신호의 정상여부를 판정할 수 있는 다양한 기술이 알려져 있다. 상기 신호평가회로(26)에 대해서는 상기 실시예들에서 설명된 것외의 임의의 다른 기술을 채용할 수도 있다. 예를들어 상기 신호평가회로(26)가 입력신호의 주파수를 분석하여 이 분석된 주파수가 소정 허용범위내인것인가를 판정하거나(1), 입력신호의 진폭 또는 피크가 소정범위내인가를 판정하거나(2) 또는 "0"레벨의 신호의 요동이 허용범위내인가를 판정한다(3). 이들중 임의의 것을 신호정상 여부검사를 위해 사용할 수 있다.

상기 실시예에서는 신호 SA1이 정상인것으로 판정되는 경우, 교정회로(27)가 신호 S1에 의해 교정된 신호 S2를 출력한다. 신호 SA1이 비정상인것으로 판정되는 경우, 신호 S2가 직접 출력된다. 본 발명은 상기 특정 실시예들에 한정되지않는다. 예를들어 상기 교정회로(27)가 다음과 같이 동작될 수도 있다 : (1) 신호 SA1이 정상인것으로 판정되는 경우, (A) 신호 S1이 직접 출력되거나 또는 (B) 상기 동작제어신호 SC에 준하여 신호 S1과 S2가 교호로 출력되거나 : 또는 (2) 신호 SA1이 비정상인것으로 판정되면, (A) 신호 S2에 의해 교정된 신호 S1이 출력되거나 또는 (B) 교정을 위한 신호 S1의 증폭에 대한 증폭률(평균치 또는 최종치)이 메모리등에 기억되고, 이 기억된 증폭률을 사용하여 신호 S2가 교정되어 교정된 신호 S2가 출력된다.

상기 실시예에서, 신호 S2는 그 증폭을 위해 증폭된다(증폭률은 1 이상 또는 1 이하). 그러나, 신호 S1과 S2는 평균화되어 교정동작을 행한다. 또한, 신호교정은 임의의 종래 교정방법을 사용하여 행할 수도 있다.

신호 SA1이 정상이고, 신호 S1과 S2 중 하나가 신호변화기(28)에 출력되는 경우, 측정파이프(11)의 직경과 유체종류에 따라 신호 S1과 S2중 하나가 선택된다. 예를 들면 측정할 유체중에 편심류가 형성되는 경향이 있는 경우, 신호 S1이 신호변환기(28)에 공급된다.

상기 설명한 각각의 실시에들에서는 신호 S2는 그의 교정을 위해 증폭되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 신호 S1과 S2의 레벨을 평균화해서 교정동작을 행할 수 있다.

상기 설명한 각 실시예에서 주자계 발생코일(12)쌍에 대응하여 전극(13)쌍이 배치되었다. 그러나, 복수쌍 또는 복수의 전극들을 배치할 수도 있다. 상기 제1여자신호의 주파수는 4∼8Hz의 범위내에 세트되고, 상기 제2여자신호의 주파수는 25∼35Hz의 범위내에 세트되었으나, 이들 주파수는 이러한 값에 한정되지 않는다.

본 발명에 의하면, 측정파이프의 전단면적을 커버하는 자계를 형성할 수 있으므로, 유체의 편심류의 영향을 거의 받지않는 유량계를 얻을 수 있다. 또한, 주 자속이 저주파수이므로, 주자계의 상승시간을 코어구성, 측정파이프의 외부케이싱 및 직경에 무관하게 단축시킬 수 있다. 구형파 여자화를 효과적으로 활용할수 있다.

상기 실시예에서 6Hz의 유량신호를 그 정상여부를 판정하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 30Hz의 유량신호의 정상 여부를 판정할 수도 있다. 이경우, 제1신호처리회로가 30Hz유량신호를 처리하고, 제2신호처리회로(25)가 6Hz 유량신호를 처리한다. 이 경우, 신호교정회로(27)가 종래의 교정방법을 사용하여 교정을 행한다.

6Hz와 30Hz신호중 어느것에 준하여 신호의 정상신호여부를 평가할것인가는 측정할 유체의 종류와 측정파이프의 직경에 따라서 결정된다.

다른한편, 보조자계 발생부는 양호한 특성을 갖는 코어를 사용하며, 측정파이프의 단면적의 일부를 커버하는 자계를 발생한다. 이 보조자계의 상승시간은 측정 파이프의 직경에 상관없이 짧으며, 구형파 여자화의 장점을 효과적으로 활용할 수 있다. 또한, 상기 보조자계의 주파수가 주 자계의 주파수보다 높기 때문에 소위 1/f잡음의 영향이 거의 없다.

상기 실시예에서, 주자계와 보조자계는 시간과 위치에 관해 독립적으로 유체에 가해진다. 주 자계의 주파수가 보조자계의 주파수와 유사한 경우, 유량신호들을 완벽하게 분리할 수 있다.

상기 설명된 각각의 실시예는 2의 상이한 주파수를 갖는 자계들을 측정할 유체에 걸어준 경우에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 3이상의 주파수를 갖는 자계를 측정할 유체에 걸어줄 수도 있다. 예를들어 8Hz, 25∼35Hz 및 55∼65Hz의 주파수를 갖는 자계들을 사용할 수도 있다.

상기에 설명한 실시예에 의하면, 2의 상이한 주파수를 갖는 자계들을 사용함에 의해서, 각각의 자계의 잇점이 제고되고, 그 결점이 보상됨으로써 유량을 측정한다.

기타의 장점들과 변형들을 본 기술분야의 숙련자에게 자명할 것이다. 그러므로, 본 발명은 상기에 설명된 구체적설명, 대표적 장치 및 실시예들에 한정되지 않는다. 따라서, 청구범위 및 그의 균등한 범위에 의해 한정되는 본 발명의 요지범위내에서 다양한 변형이 가능하다.

Claims

측정할 유체가 흐르는 측정파이프 수단 : 상기 측정 파이프 수단내에 제1자계를 형성하는 제1자계발생수단 : 상기 제1자계의 주파수와 상이한 주파수의 제2자계를 상기 측정파이프수단에 형성하는 제2자계발생수단 ; 상기 제1자계에 의해 유도된 제1기전력신호를 검출하는 제1검출수단 : 상기 제2자계에 의해 유도된 제2기전력 신호를 검출하는 제2검출수단 : 상기 제1기전력신호가 정상인가 여부를 판정하여 그 판정결과를 출력하는 판정수단 : 및 상기 판정결과에 따라서 제1 및 제2기전력 신호들에 응답해서, 유체의 유량을 나타내는 신호를 출력하는 신호처리수단으로 구성된 것이 특징인 전자기 유량계.
제1항에 있어서, 상기 신호처리수단이, 상기 제1기전력 신호에 준하여 유체의 유량을 나타내는 제1유량지정신호를 발생하는 제1유량측정수단 : 상기 제2기전력신호에 준하여 유체의 유량을 나타내는 제2유량지정신호를 발생하는 제2유량측정수단 : 및 상기 판정수단으로부터의 판정결과가 정상상태임을 나타내는 경우, 상기 제1유량지정신호와 이 제1유량지정신호에 준하여 교정된 제2유량지정신호 중 하나를 출력하는 수단으로 구성된 것이 특징인 전자기 유량계.
제2항에 있어서, 상기 신호처리수단이, 상기 판정수단으로부터의 판정결과가 비정상 상태임을 나타내는 경우, 상기 제2유량지정신호와 이 제2유량지정신호에 준하여 교정된 제1유량지정신호 중 하나를 출력하는 수단을 구비한 것이 특징인 전자기 유량계.
제1항에 있어서, 상기 판정수단이 신호의 레벨을 미분하여 그 미분치가 기준범위내일때 그 신호를 정상신호인것으로 평가하는 수단과, 상기 신호의 주파수를 분석하여 그 주파수가 기준범위내일때 그 신호를 정상신호인 것으로 편가하는 수단과, 상기 신호의 진폭 또는 피크레벨을 검출하여 그 검출치가 기준범위내일때, 그 신호를 정상신호인것으로 평가하는 수단 및, 상기 신호의 영 레벨을 검출하여 그 영레벨이 기준범위내일때 그 신호를 정상신호인 것으로 평가하는 수단중 적어도 하나를 구비한 것이 특징인 전자기 유량계.
제1항에 있어서, 상기 제1자계발생수단과 제2자계발생수단을 시분할적으로 교호로 동작시키는 동작제어수단을 더 구비한 것이 특징인 전자기 유량계.
제5항에 있어서, 상기 제1과 제2검출 수단이 기전력신호 검출을 위한 전극들을 공유하고 있고, 그리고 상기 신호처리수단이, 상기 제1기전력신호에 준하여 유체유량을 나타내는 제1유량지정신호를 발생하는 제1유량측정수단과 : 상기 제2기전력시호에 준하여 유체유량을 나타내는 제2유량지정신호를 발생하는 제2수단 : 및 상기 전극들에 의해 검출된 기전력 신호들내에 포함돼있고 상기 제1자계에 의해 발생된 성분을 상기 제1유량측정수단에 공급되며, 상기 전극들에 의해 검출된 기전력 신호들내에 포함돼있고 상기 제2자계에 의해 발생된 성분을 상기 제2유량 측정수단에 공급하는 분배수단으로 구성된 것이 특징인 전자기 유량계.
제1항에 있어서, 상기 제1자계발생수단이, 상기 제2자계발생수단으로 부터 측정할 유체의 흐름축을 따라 소정거리를 두고 이격된 것이 특징인 전자기 유량계.
제1항에 있어서, 상기 제1자계의 주파수가 상기 제2자계 여자신호의 주파수보다 높은 것이 특징인 전자기 유량계.
제1항에 있어서, 상기 제1자계의 주파수가 4∼8Hz의 범위내이고, 상기 제2자계의 주파수가 25∼35Hz의 범위내인 것이 특징인 전자기 유량계.
제8항에 잇어서, 상기 제1자계발생수단과 상기 제2자계발생수단이 각각 권선과 이 권선에 의해 발생된 자속을 통과시키는 자기경로를 구비하고 있고, 상기 제1자계발생수단의 상기 자기경로의 자기특성이 상기 제2자계발생수단의 상기 자기경로의 특성보다 양호한 것이 특징인 전자기 유량계.
제10항에 있어서, 자성재료로 된 외부케이싱을 더 구비하며, 제1자계발생수단의 상기 자기경로가 주로 이 외부케이싱에 의해 형성돼 있고, 상기 제2자계발생수단의 상기 자기경로가 전용코어를 구비하고 있는 것이 특징인 전자기 유량계.
제8항에 있어서, 상기 제1자계발생수단이 상기 측정파이프수단의 실질적으로 전체 단면적을 커버하는 자계를 발생하고, 그리고 상기 제2자계발생수단이 상기 측정파이프 수단의 단면적의 일부를 커버하는 자계를 발생하는 것이 특징인 전자기 유량계.
측정할 유체가 흐르는 경로수단 : 제1권선과 제1자기경로를 갖으며, 상기 경로수단내에 제1자계를 발생함으로써, 제1기전력신호를 발생하는 제1자계발생수단 : 제2권선과 제2자기경로를 갖으며, 상기 경로수단내에 제2자계를 발생함으로써, 제2기전력신호를 발생하는 제2자계발생수단을 갖으며 : 상기 제1자계는 상기 제2여자신호보다 고주파수이며, 상기 제1 및 제2자계는 상기 측정할 유체에 독립적으로 가해지며, 상기 제2자기경로의 자기특성은 상기 제1자기경로의 자기특성보다 우수하며, 그리고 상기 제1 및 제2기전력 상호간에는 실질적으로 상호간섭이 없으며 : 상기 제1자계에 의해 유도된 제1기전력신호와, 상기 제2자계에 의해 유도된 제2기전력 신호를 독립적으로 검출하는 수단 : 상기 제1기전력 신호가 정상인가의 여부를 판정하여 그 판정결과를 출력하는 수단 : 상기 제1기전력 신호에 준하여, 유체유량을 나타내는 제1유량 지정신호를 발생하는 제1유량측정수단 : 상기 제2기전력 신호에 준하여 유체유량을 나타내는 제2유량 지정신호를 발생하는 제2유량측정수단 : 및 상기 판정수단의 판정결과에 응답해서, 상기 제1 및 제2유량지정신호들에 준하여 유체유량을 나타내는 신호를 출력하는 교정수단으로 구성된 것이 특징인 전자기 유량계.
제13항에 있어서, 상기 교정수단이 상기 판정수단으로 부터의 판정결과가 정상상태를 나타내는 경우, 제1유량지정신호와 이 제1유량지정신호에 의해 교정된 제2유량지정신호중 하나를 출략하는 수단을 구비한 것이 특징인 전자기 유량계.
제14항에 있어서, 상기 교정수단이, 상기 판정수단으로 부터의 판정결과가 비정상 상태임을 나타내는 경우, 상기 제2유량지정신호와 이 제2유량지정신호에 의하여 교정된 제1유량지정신호 중 하나를 출력하는 수단을 구비한 것이 특징인 전자기 유량계.
제13항에 있어서, 상기 판정수단이 신호의 레벨을 미분하여 그 미분치가 소정의 기준범위내일때 그신호를 정상신호인것으로 평가하는 수단과, 상기 신호의 주파수를 분석하여 그 주파수가 소정의 기준범위내일때 그 신호를 정상신호인 것으로 평가하는 수단과, 상기 신호의 진폭 또는 피크레벨을 검출하여 그 피크레벨이 소정의 기준범위내일때, 그 신호를 정상신호인 것으로 평가하는 수단중, 적어도 하나를 구비한 것이 특징인 전자기 유량계.
제13항에 있어서, 상기 제1과 제2자계발생 수단을 시분할적으로 교호로 동작시키는 동작제어수단을 더 구비하며 : 상기 검출수단이, 기전력 신호를 검출하기 위한 전극들 및 상기 전극들에 의해 검출된 제1기전력 신호를 상기 제1유량측정수단에 공급하고 상기 전극들에 의해 검출된 제2기전력 신호를 상기 제2유량측정수단에 공급하는 분배수단을 갖는 것이 특징인 전자기 유량계.
제13항에 있어서, 상기 제1자계의 주파수가 4∼8Hz의 범위내이고, 상기 제2자계의 주파수가 25∼35Hz의 범위내인 것이 특징인 전자기 유량계.
제13항에 있어서, 자성재료로된 외부케에싱은 더 구비하며, 상기 외부케이싱에 의해 상기 제1자계발생부의 상기 자계경로가 주로 형성돼있고, 상기 제2자계발생부의 상기 자기경로가 전용 자기경로에 의해 주로 형성돼있는 것이 특징인 전자기 유량계.
제13항에 있어서, 상기 제1자계발생부가, 측정할 유체가 흐르는 상기 측정파이프의 단면적의 실질적으로 전면을 커버하는 자계를 발생하고, 그리고 상기 제2자계발생부가, 측정할 유체가 흐르는 상기 측정파이프의 단면적의 일부를 커버하는 자계를 발생하는 것이 특징인 전자기 유량계.
측정할 유체에 대하여 제1자계와 이 제1자계와 주파수가 다른 제2자계를 발생하고 : 상기 제1자계에 의해 유도된 제1기전력신호와 상기 제2자계에 의해 유도된 제2기전력 신호를 검출하고 : 상기 제1기전력신호가 정상인가를 판정하여 그 판정결과를 출력하고 : 그리고 상기 판정결과에 따라서, 그리고 상기 제1과 제2기전력신호에 응답하여 유체유량을 나타내는 신호를 출력하는 것이 특징인 유량 검출방법.