JPH0142008Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電磁流量計発信器から出力される流
量検出信号を所定のスパンを持つ例えば電流信号
に変換するための電磁流量計変換器に関し、特に
スパンの検定が容易に且つ正確に行なうことがで
きるようにしようとするものである。

電磁流量計発信器ではその利得が変動すると流
量測定誤差が発生する。このため定期的に変換器
の利得を検査し、入力対出力の関係が規定した関
係を保つているか否かを調べる必要がある。この
検査は一般にスパン検定と呼ばれている。第１図
は従来のスパン検定機能を持つ電磁流量計変換器
の一例を示す。図中１は電磁流量計変換器を示
し、２はこの変換器１に流量検出信号を入力する
電磁流量計発信器を示す。電磁流量計発信器２は
周知のように流路を構成するパイプ３に一対の電
極４ａ，４ｂが流体の流れと直交する方向に取付
けられ、その電極４ａ，４ｂを結ぶ線と更に直交
する方向に励磁コイル５ａ，５ｂが取付けられ、
これら励磁コイル５ａ，５ｂを例えば商用電源６
にて励磁することによつて電極４ａ，４ｂから流
体の流速に比例した信号を得るようにしている。
この検出信号は変換器１の入力端子７−７に入力
される。変換器１は前置増幅器８と、スパン設定
回路９と、割算回路１０と、出力回路１１と、ゼ
ロ点調整回路１３と、スパン検定用模擬信号源１
４等により構成することができる。即ち前置増幅
器８では入力端子７−７に発信器２から与えられ
た検出信号を受信増幅器８ａ，８ｂによつて高入
力インピーダンスで受け、偏差増幅器８ｃにて同
相ノイズ等を除去し、これより低インピーダンス
で出力するようにし、同相ノイズの除去といわゆ
るインピーダンス変換機能を有し、利得はほゞ１
近くに設定される場合が多い。スパン設定回路９
では入力信号対出力電流の関係が所定の関係とな
るように増幅器の利得を調整できるように構成さ
れている。割算回路１０では流量検出信号を励磁
コイル５ａ，５ｂを流れる励磁電流に比例した信
号で割算し、商用電源６の電源電圧変動に基ずく
流量検出信号の変動分を除去するようにしてい
る。割算回路１０の出力は出力回路１１に供給さ
れ、この出力回路１１にて所定のスパンを持つ電
流信号に変換され、出力端子１２からその電流信
号が送出される。この電流信号は一般に４〜20ｍ
Ａのスパンを有するものが普通であり、流量検出
信号がゼロのとき出力電流が４ｍＡに対応し、発
信器２で定まる最大流速（流量）のとき出力電流
が20ｍＡとなるようにスパン設定回路９の利得が
設定される。

ところで発信器２の部分を流れる流体の流速が
ゼロのときでも一般に電極４ａ，４ｂには疑似出
力が発生する。この疑似出力によつて発信器２の
出力がゼロ点浮動する。よつてこのゼロ点浮動を
打消して流量がゼロのとき出力電流が４ｍＡとな
るようにするためにゼロ点調整回路１３が設けら
れ、このゼロ点調整回路１３から流量がゼロのと
き発信器２が発生するゼロ点浮動電圧と同じ大き
さの補償電圧を発生させ、このゼロ点補償電圧を
前置増幅器８に供給してゼロ点浮動電圧を打消す
ようにしている。

スパン検定用模擬信号源１４は抵抗器R₁，R₂
の分圧回路にて構成され、この分圧回路にて励磁
電流に比例した信号を分割してスパン検定用模擬
信号を発生させ、そのスパン検定用模擬信号をス
パン検定切換回路１５に与え、スパン検定時に検
定用模擬信号を前置増幅器８に供給するようにし
ている。

スパン検定切換回路１５は入力端子７−７と前
置増幅器８との間に挿入されたスイツチ１５ａ，
１５ｂによつて構成され、流量測定時は入力端子
７−７が前置増幅器８を構成する受信増幅器８
ａ，８ｂの入力端子に接続されている。これに対
しスパン検定時は一方の受信増幅器８ａの入力端
子を共通電位点に接続し、他方の受信増幅器８ｂ
の入力端子にスパン検定用模擬信号源４から出力
されるスパン検定用模擬信号を与える。よつてこ
の状態で出力端子１２から出力される電流値が所
定の値例えば20ｍＡとなるようにスパン設定回路
９の利得を調整するものである。

ところで従来のスパン検定切換回路１５では検
定時は発信器２の接続を解除し、発信器２の出力
信号に代えてスパン検定模擬信号を前置増幅器８
に与えるようにしている。このためスパン検定時
は発信器２から流量がゼロのときのゼロ点浮動電
圧が入力されなくなるのでゼロ調整回路１３のゼ
ロ点補償電圧をゼロに設定しなおさなければなら
ない。よつて検定終了時には再び疑似信号と同一
の大きさのゼロ点補償電圧が得られるようにゼロ
点調整を行なわなくてはならない。このゼロ点調
整を行なうには流量計発信器２を流れる流体の流
れを停止させ、流量をゼロの状態にしなければな
らない。実動中に流路の流れを停止させることは
難しい。実際には流量計発信器の部分に側路を設
けておき、ゼロ点調整を行なう場合は流体を側路
に流し流量計発信器２を流れる流量をゼロにする
ようにしている。このため設備費が大きく掛る欠
点がある。更に切換回路１５が入力端子７−７と
前置増幅器８の間に挿入されていることにより、
この部分はインピーダンスが非常に高い部分であ
るため切換回路１５を構成するスイツチ１５ａ，
１５ｂは絶縁抵抗が高く、その絶縁抵抗が安定し
ているスイツチを用いなければならない。このよ
うに絶縁抵抗が高いスイツチは高価であり、コス
ト高となる欠点がある。また絶縁抵抗が変動する
と、測定誤差となつて現われる欠点もある。

この考案の目的はスパン検定時にゼロ調整回路
のゼロ点補償電圧をゼロに設定しなおす必要がな
い、従つてゼロ点調整を再度行なう必要がない電
磁流量変換器を提供するにある。

この考案ではゼロ点補償電圧の供給点の後段側
にスパン設定回路を設け、このゼロ点補償電圧の
供給点とスパン設定回路との間にスパン検定用模
擬信号を入力するための検定切換回路を設けたも
のである。このように構成することにより検定切
換回路を検定状態に切換え、この切換回路を通じ
てスパン検定用模擬信号をスパン設定回路に供給
しても、ゼロ点補償電圧の供給点がその前段にあ
るためゼロ点補償電圧とは無関係にスパン検定を
行なうことができるから、ゼロ点調整回路の補償
電圧をゼロに設定しなおす必要がなく、よつてス
パン検定後はスパン検定切換回路を元の状態に戻
すことにより直ちに測定状態とすることができ
る。以下にこの考案の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。

第２図はこの考案の一実施例を示す。第２図に
おいて第１図と対応する部分には同一符号を附し
その重複説明は省略するが、この考案においては
電磁流量計発信器のゼロ点浮動信号を打消すため
のゼロ調信号供給点と及びこれより後段に設けた
スパン設定回路との間に流量測定信号に代えてス
パン検定用模擬信号をスパン設定回路に入力させ
るスパン検定切換回路を設けるものである。つま
りこの例では前置増幅器８を構成する偏差増幅器
８ｃの一方の入力端子にゼロ点調整回路１３から
補償電圧を供給し、この供給点において流量計発
信器２におけるゼロ点浮動信号を打消すようにし
た場合を示す。尚このゼロ点補償電圧の供給点は
第１図のように受信増幅器８ａ又は８ｂの何れか
一方の入力側に供給するようにしてもよい。前置
増幅器８の出力をスパン検定切換回路１５を通じ
てスパン設定回路９に供給する。スパン検定切換
回路１５は、この例では一つのスイツチ１５ａに
よつて構成した場合を示し、流量測定状態では前
置増幅器８の出力をスパン設定回路９に与えるよ
うにスイツチ１５ａが接続構成され、スパン検定
時は流量測定信号に代えてスパン検定用模擬信号
源１４から出力される模擬信号をスパン設定回路
９に供給するようにスイツチ１５ａが接続構成さ
れる。

このようにゼロ点補償電圧の供給点より後段に
スパン検定切換回路１５を設けたことによりスパ
ン検定時はゼロ点補償電圧に関係なくスパン検定
を行なうことができる。換言すれば前置増幅器８
は利得が充分低く設定され、その低い利得に固定
されているから経時変化により利得が変動するこ
とはない。よつて前置増幅器８を含めてスパン検
定を行なわなくとも正確なスパン検定を行なうこ
とができる。従つて前置増幅器８においてゼロ点
補償電圧を与え、発信器２のゼロ点浮動を打消す
ようにし、その後段側でスパン検定のための切換
を行なうからスパン検定時にゼロ点補償電圧を変
更しなくてもスパン検定を行なうことができる。
よつて流量計発信器２で発生するゼロ点浮動電圧
に対応した補償電圧はゼロ点調整回路１３に記憶
しておくことができるから、スパン検定後に切換
回路１５のスイツチ１５ａを元の状態に戻せば直
ちに元の流量測定状態に戻すことができ、よつて
従来のように流体の流れを停止させ、ゼロ点調整
を再度行なう必要はなく、スパン検定後の再起動
が容易にできる利点がある。更に切換回路１５を
前置増幅器８の出力側に挿入したので、この部分
ではインピーダンスが充分低いからスイツチ１５
ａは絶縁抵抗が特別高抵抗値を呈するような高価
なものを使う必要がなく、よつてコストの低下も
期待できる。

第３図はこの考案の他の実施例を示す。この例
では前置増幅器８の出力とスパン設定回路９との
間を２本の直列抵抗器R₃，R₄を介して接続し、
これら直列抵抗器R₃とR₄の接続中点をスパン切
換回路１５を構成するスイツチ１５ａによつてス
パン検定時に共通電位点に接続するようにし、そ
のときスイツチ１５ｂを通じてスパン検定用模擬
信号をスパン設定回路９に供給するように構成し
た場合を示す。このようにスパン切換回路１５を
構成することにより流量測定信号の伝送路にスイ
ツチが直列に挿入されることを回避することがで
きる。よつてスイツチの接触抵抗が経時変化して
もスパンが変わることもなく安定に動作させるこ
とができ信頼性を向上できる。

第４図はこの考案の更に他の実施例を示す。こ
の例ではスパン検定用模擬信号入力端子１６を設
け、この入力端子１６を通じてスパン検定時に外
部から例えばスパンチエツカ（特に図示しない）
より模擬信号を与えるように構成した場合を示
す。結局この考案ではスパン検定用模擬信号源１
４は変換器１内に内蔵することを要件とするもの
でないことは容易に理解できよう。

またスパン検定用模擬信号源１４を変換器１に
内蔵した上に外部入力端子１６を設け、必要に応
じて外部からもスパン検定用模擬信号を供給でき
るように構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスパン検定機能を持つ電磁流量
計変換器を説明するための接続図、第２図はこの
考案の一実施例を示す接続図、第３図及び第４図
はこの考案の他の実施例を示す接続図である。 １：電磁流量計変換器、２：電磁流量計発信
器、８：前置増幅器、９：スパン設定回路、１
３：ゼロ点調整回路、１５：スパン検定切換回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁流量計発信器からの電圧を一定倍に増幅す
   る前置増幅器と、スパンを検定するための模擬信
   号を発生する模擬信号源と、ゼロ点を補償するゼ
   ロ点補償電圧を発生するゼロ点調整回路と、スパ
   ンを設定するスパン設定回路と、前記前置増幅器
   の出力と前記模擬信号源からの模擬信号とを切換
   えて前記スパン設定回路に印加するスパン検定切
   換回路とを具備し、前記ゼロ点補償電圧を前記前
   置増幅器に印加して前記電磁流量計発信器からの
   ゼロ点浮動電圧を消去しスパン検定時には前記ス
   パン検定切換回路を前記模擬信号源側に切換えて
   スパン検定をすることを特徴とする電磁流量計変
   換器。