JPH0377933B2 - - Google Patents
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- JPH0377933B2 JPH0377933B2 JP59098207A JP9820784A JPH0377933B2 JP H0377933 B2 JPH0377933 B2 JP H0377933B2 JP 59098207 A JP59098207 A JP 59098207A JP 9820784 A JP9820784 A JP 9820784A JP H0377933 B2 JPH0377933 B2 JP H0377933B2
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Classifications
-
- 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
- G01F1/586—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 constructions of coils, magnetic circuits, accessories therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
イ 産業上の利用分野
この発明は、残留磁気式電磁流量計に係る。
ロ 従来技術
この出願の発明に最も近い従来技術に、第１図
に接続図を示すものがある。（特公昭59−007930
号、米国特許明細書第4409846号） この従来技術は、非磁性で非導電性の管路１ｏ
内を通る導電性流体の流れに面してその流れに交
差する方向に互いに隔たる１対の電極２ao，２
boと、この１対の電極２ao，２boの間を結ぶ線
と前記流れとの両者に交差して磁束が通るべき磁
束空間３coを間に挟む２個の磁極３ao，３boを
もちかつ磁気回路的に前記磁束空間３coに対し
ては直列で互いには並列の２部分の各々に、磁気
的に硬質又は半硬質の材料で作られ従つて磁化さ
れた後に作用磁界が除去されると残留磁化が残
る、互いに同様の保磁性部分４ao，４boをもち
残りの部分は磁気的に軟質の材料で作られた磁気
回路体５ｏと、２箇所の前記保磁性部分４ao，
４boの各々に対して個別に電磁結合的に配置さ
れた２個の互いに同様の励磁コイル６ao，６bo
とを備え、これらの励磁コイル６ao，６boは、
通電による前記保磁性部分４ao，４boの各々の
磁化に由来して前記磁束空間３Coに現れるべき
磁束が互いに同一磁性である関係に直列に接続さ
れており、更に制御回路７ｏとそれに制御される
スイツチ回路８ｏとからなる励磁制御手段９ｏの
作用により、前記励磁コイル６ao，６boからな
る直列接続に、従つてこれらの両励磁コイル６
ao，６boの間で全く同時的に、第１図の６ao，
６boの部分に示す矢印を正方向として、第２図
Ioに示すように、一定刻み（Ｔ）で間欠的に、通
電方向が交互に反対となるほかは毎回同様のきわ
めて短い通電期間（Ti）の瞬間的通電をし、こ
の通電による前記保磁性部分４ao，４boの磁化
に由来して前記磁束空間３Coに交互に反対極性
の磁束が現れるようにし、制御回路７ｏから、第
２図Spoに示すように、毎回の通電終了の一定時
間後でその次の回の通電開始前に定めた毎回同様
の一定標本化期間（Ts）の標本化パルスSpoを受
けかつ前記１対の電極２ao，２boの間に生ずる
出力電圧（Vo）を受ける流量算定手段１０ｏの
作用により、標本化パルスSpoの期間（Ts）の前
記電圧（Vo）の値である標本化電圧（Vso）の
隣りあう回の値の間の差に基づいて、前記流れの
流量を算定する残留磁気式電磁流量計である。
に接続図を示すものがある。（特公昭59−007930
号、米国特許明細書第4409846号） この従来技術は、非磁性で非導電性の管路１ｏ
内を通る導電性流体の流れに面してその流れに交
差する方向に互いに隔たる１対の電極２ao，２
boと、この１対の電極２ao，２boの間を結ぶ線
と前記流れとの両者に交差して磁束が通るべき磁
束空間３coを間に挟む２個の磁極３ao，３boを
もちかつ磁気回路的に前記磁束空間３coに対し
ては直列で互いには並列の２部分の各々に、磁気
的に硬質又は半硬質の材料で作られ従つて磁化さ
れた後に作用磁界が除去されると残留磁化が残
る、互いに同様の保磁性部分４ao，４boをもち
残りの部分は磁気的に軟質の材料で作られた磁気
回路体５ｏと、２箇所の前記保磁性部分４ao，
４boの各々に対して個別に電磁結合的に配置さ
れた２個の互いに同様の励磁コイル６ao，６bo
とを備え、これらの励磁コイル６ao，６boは、
通電による前記保磁性部分４ao，４boの各々の
磁化に由来して前記磁束空間３Coに現れるべき
磁束が互いに同一磁性である関係に直列に接続さ
れており、更に制御回路７ｏとそれに制御される
スイツチ回路８ｏとからなる励磁制御手段９ｏの
作用により、前記励磁コイル６ao，６boからな
る直列接続に、従つてこれらの両励磁コイル６
ao，６boの間で全く同時的に、第１図の６ao，
６boの部分に示す矢印を正方向として、第２図
Ioに示すように、一定刻み（Ｔ）で間欠的に、通
電方向が交互に反対となるほかは毎回同様のきわ
めて短い通電期間（Ti）の瞬間的通電をし、こ
の通電による前記保磁性部分４ao，４boの磁化
に由来して前記磁束空間３Coに交互に反対極性
の磁束が現れるようにし、制御回路７ｏから、第
２図Spoに示すように、毎回の通電終了の一定時
間後でその次の回の通電開始前に定めた毎回同様
の一定標本化期間（Ts）の標本化パルスSpoを受
けかつ前記１対の電極２ao，２boの間に生ずる
出力電圧（Vo）を受ける流量算定手段１０ｏの
作用により、標本化パルスSpoの期間（Ts）の前
記電圧（Vo）の値である標本化電圧（Vso）の
隣りあう回の値の間の差に基づいて、前記流れの
流量を算定する残留磁気式電磁流量計である。
なお、前記スイツチ回路８ｏには、前記励磁コ
イル６ao，６boの前記直列接続と、直流電源
（Eo）との間に介在して、通電時期と通電時間
（Ti）とを直接に支配する通電スイツチＳ１ｏ
と、直流電源（Eo）の接続極性を切り換える電
流方向切り換えスイツチＳ２ｏとを直列に備え、
前記制御回路７ｏは、これらのスイツチＳ１ｏ，
Ｓ２ｏを第２図Ｓ１ｏ、第２図Ｓ２ｏに示す各プ
ログラムに従つて動作させる。
イル６ao，６boの前記直列接続と、直流電源
（Eo）との間に介在して、通電時期と通電時間
（Ti）とを直接に支配する通電スイツチＳ１ｏ
と、直流電源（Eo）の接続極性を切り換える電
流方向切り換えスイツチＳ２ｏとを直列に備え、
前記制御回路７ｏは、これらのスイツチＳ１ｏ，
Ｓ２ｏを第２図Ｓ１ｏ、第２図Ｓ２ｏに示す各プ
ログラムに従つて動作させる。
第１図の従来技術において、前記瞬間的通電で
の電流Ioは、正負いずれの方向についても、絶対
値が、まず漸増し、期間（Ti）の後縁で一定最
大値Ｉに達してその直後に急激してＯに戻る（第
２図Io）。このようにして電流（Io）の→Ｉ→Ｏ
→→Ｏ（記号上側の横線は負号、以下同じ）の
変化を繰り返えすのに起因して、前記励磁コイル
６ao，６boが作る磁界の強さが→Ｈ→Ｏ→→
Ｏの変化を繰り返えし、前記保磁性部分４ao，
４boの磁束密度Ｂが、第３図のＢ−Ｈ線図の実
線に沿う→Ｒ→Ｐ→R′→P′の各点に対応して→
BR→BP→→（第３図に示すθは磁気回路
体５ｏの幾何学的形状などにより定まる一定値）
の変化を繰り返えすものとすると、前記磁気回路
体５ｏ内を、通電方向の正と負とに対応して、第
１図にそれぞれ実線と直線とで示す各経路を矢印
方向に通つて前記磁束空間３Coに現れる磁束Φo
は、第２図Φoに示す変化を繰り返えし、この磁
束空間３Co内のその分布比率は一定と考えられ
るので各部分での磁束密度はΦoに比例して変わ
る。
の電流Ioは、正負いずれの方向についても、絶対
値が、まず漸増し、期間（Ti）の後縁で一定最
大値Ｉに達してその直後に急激してＯに戻る（第
２図Io）。このようにして電流（Io）の→Ｉ→Ｏ
→→Ｏ（記号上側の横線は負号、以下同じ）の
変化を繰り返えすのに起因して、前記励磁コイル
６ao，６boが作る磁界の強さが→Ｈ→Ｏ→→
Ｏの変化を繰り返えし、前記保磁性部分４ao，
４boの磁束密度Ｂが、第３図のＢ−Ｈ線図の実
線に沿う→Ｒ→Ｐ→R′→P′の各点に対応して→
BR→BP→→（第３図に示すθは磁気回路
体５ｏの幾何学的形状などにより定まる一定値）
の変化を繰り返えすものとすると、前記磁気回路
体５ｏ内を、通電方向の正と負とに対応して、第
１図にそれぞれ実線と直線とで示す各経路を矢印
方向に通つて前記磁束空間３Coに現れる磁束Φo
は、第２図Φoに示す変化を繰り返えし、この磁
束空間３Co内のその分布比率は一定と考えられ
るので各部分での磁束密度はΦoに比例して変わ
る。
この各部分での磁束密度と流速との積の積分に
よつて前記電極２ao，２boの間に、第２図Voに
示すように交互に極性が反対の出力電圧（Vo）
を生ずる。
よつて前記電極２ao，２boの間に、第２図Voに
示すように交互に極性が反対の出力電圧（Vo）
を生ずる。
ところで、この出力電圧（Vo）は、流量に比
例する信号成分に、直流的ノイズ成分（e1）と、
前記信号成分の増減方向に対応して極性が異なる
交流的ノイズ成分（e2）、（e′2）が加算されたも
のである。
例する信号成分に、直流的ノイズ成分（e1）と、
前記信号成分の増減方向に対応して極性が異なる
交流的ノイズ成分（e2）、（e′2）が加算されたも
のである。
直流的ノイズ成分e1は、前記電極２ａ，２ｂの
電気化学的変化に起因し、継続的である。
電気化学的変化に起因し、継続的である。
しかし、交流的ノイズ成分（e2）、（e′2）は、
磁束Φoの急増、急減に起因し、次の回の急増、
急減まで緩やかにしか衰えない部分を含むから、
毎回の刻み時間（Ｔ）を、実際の流量変化に対す
る測定値の変化の応答性を十分に保ち得るほどに
小さく定めるときは、標本化パルス（Spo）を次
回の通電の直前に定めても、標本化電圧（Vso）
には、流量に比例する信号成分のほかに直流的ノ
イズ成分（e1）は勿論のこと交流的ノイズ成分
（e2）、（e′2）残存する。（第２図Vso） これらのノイズ成分は、製作あ誤差によつて個
個の流量計の間で必ずしも同じではなく、経年変
化もあり得るから、流量の算定に際してこれらを
消去するようにしないと、測定誤差を避けること
ができない。
磁束Φoの急増、急減に起因し、次の回の急増、
急減まで緩やかにしか衰えない部分を含むから、
毎回の刻み時間（Ｔ）を、実際の流量変化に対す
る測定値の変化の応答性を十分に保ち得るほどに
小さく定めるときは、標本化パルス（Spo）を次
回の通電の直前に定めても、標本化電圧（Vso）
には、流量に比例する信号成分のほかに直流的ノ
イズ成分（e1）は勿論のこと交流的ノイズ成分
（e2）、（e′2）残存する。（第２図Vso） これらのノイズ成分は、製作あ誤差によつて個
個の流量計の間で必ずしも同じではなく、経年変
化もあり得るから、流量の算定に際してこれらを
消去するようにしないと、測定誤差を避けること
ができない。
これらのノイズ成分のうち直流的ノイズ成分
（e1）は、流量算定手段１０ｏによる流量の算定
に当たり、発生順序が隣りあう標本化電圧
（Vso）の間の差を計算することにより消去され
るが、交流的ノイズ成分（e2），（e′2）は、第１
図の従来技術では消去できない。これは流量測定
誤差を伴うから、この従来技術の重大な欠点であ
る。
（e1）は、流量算定手段１０ｏによる流量の算定
に当たり、発生順序が隣りあう標本化電圧
（Vso）の間の差を計算することにより消去され
るが、交流的ノイズ成分（e2），（e′2）は、第１
図の従来技術では消去できない。これは流量測定
誤差を伴うから、この従来技術の重大な欠点であ
る。
ハ 発明の目的
残留磁気式電磁流量計は、励磁電流として瞬間
的電流を用いるから、矩形波の電流を用いる旧来
の電磁流量計に比べて所要電力が格段に少ないと
いう利点がある。
的電流を用いるから、矩形波の電流を用いる旧来
の電磁流量計に比べて所要電力が格段に少ないと
いう利点がある。
この発明の目的は、このような利点を失うこと
なしに、従来技術の前記欠点が除かれた残留磁気
式電磁流量計を得ることである。
なしに、従来技術の前記欠点が除かれた残留磁気
式電磁流量計を得ることである。
ニ 発明の構成
この発明の構成は、第４図に接続図を示す実施
例を用いて後で説明するように、非磁性で非導電
性の管路１内を通る導電性被測定体の流れに面し
てその流れに交差する方向に互いに隔たる１対の
電極２ａ，２ｂと、この１対の電極２ａ，２ｂの
間を連ねてできる電気力線と前記流れとの両者に
交差して磁束が通るべき磁束空間３ｃを間に挟む
２個の磁極３ａ，３ｂをもちかつ磁気回路的に前
記磁束空間３ｃに対しては直列で互いには並列な
いし直列の２箇所の各々に磁化された後に作用磁
界が除去されると残留磁化が残る互いに同様の保
磁性部分４ａ，４ｂをもつ磁気回路体５と、２箇
所の前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々に対して個
別に電磁結合的に配置された２個の互いに同様の
励磁コイル６ａ，６ｂとを備え、更に、これらの
励磁コイル６ａ，６ｂに同時的かつ間欠的に通電
方向を除いては毎回同様の瞬間的通電をし、これ
らの励磁コイル６ａ，６ｂの各々の通電方向を、
その通電による前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々
のみの磁化に由来して前記磁束空間３ｃに現れる
べき磁束が、互いに反対極性、ともに一方極性、
互いに反対極性、ともに他方極性の各状態をこの
順序で繰り返えすように変化させる励磁制御手段
９と、それによる毎回の通電終了の一定時間後で
その次の回の通電開始前に定めた毎回同様の標本
化期間（Ts）に前記１対の電源２ａ，２ｂの間
に生ずる電圧（Ｖ）の値である標本化電圧（Vs）
のうち、前記磁束空間３ｃの磁束が前記ともに一
方極性ないし前記ともに他方極性の各状態にある
回の値とその回に隣接する前記互いに反対極性の
状態にある回の値との差に基づいて、前記流れの
流量を算定する流量算定手段１０とを備える残留
磁気式電磁流量計である。
例を用いて後で説明するように、非磁性で非導電
性の管路１内を通る導電性被測定体の流れに面し
てその流れに交差する方向に互いに隔たる１対の
電極２ａ，２ｂと、この１対の電極２ａ，２ｂの
間を連ねてできる電気力線と前記流れとの両者に
交差して磁束が通るべき磁束空間３ｃを間に挟む
２個の磁極３ａ，３ｂをもちかつ磁気回路的に前
記磁束空間３ｃに対しては直列で互いには並列な
いし直列の２箇所の各々に磁化された後に作用磁
界が除去されると残留磁化が残る互いに同様の保
磁性部分４ａ，４ｂをもつ磁気回路体５と、２箇
所の前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々に対して個
別に電磁結合的に配置された２個の互いに同様の
励磁コイル６ａ，６ｂとを備え、更に、これらの
励磁コイル６ａ，６ｂに同時的かつ間欠的に通電
方向を除いては毎回同様の瞬間的通電をし、これ
らの励磁コイル６ａ，６ｂの各々の通電方向を、
その通電による前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々
のみの磁化に由来して前記磁束空間３ｃに現れる
べき磁束が、互いに反対極性、ともに一方極性、
互いに反対極性、ともに他方極性の各状態をこの
順序で繰り返えすように変化させる励磁制御手段
９と、それによる毎回の通電終了の一定時間後で
その次の回の通電開始前に定めた毎回同様の標本
化期間（Ts）に前記１対の電源２ａ，２ｂの間
に生ずる電圧（Ｖ）の値である標本化電圧（Vs）
のうち、前記磁束空間３ｃの磁束が前記ともに一
方極性ないし前記ともに他方極性の各状態にある
回の値とその回に隣接する前記互いに反対極性の
状態にある回の値との差に基づいて、前記流れの
流量を算定する流量算定手段１０とを備える残留
磁気式電磁流量計である。
ホ 実施例
第４図に接続図を示す実施例において、管路
１、電極２ａ，２ｂ、磁極３ａ，３ｂ、磁束空間
３ｃ、保磁性部分４ａ，４ｂ、磁気回路体５、励
磁コイル６ａ，６ｂ、及びこれらの相互関係は、
励磁コイル６ａ，６ｂの互いの接続関係を除いて
は、第１図の従来技術の同名の部分１ｏ，２ao，
３ao，３co，４ao，４bo，５ｏ，６ao，６bo及
びこれらの相互関係と全く同じであるが、前記励
磁コイル６ａ，６ｂの接続関係、制御回路７とス
イツチ回路８とからなる励磁制御手段９、流量算
定手段１０、及びこれらの相互関係は、第１図の
従来技術の同名の部分６ao，６boの接続関係、
７ｏと８ｏとからなる９ｏ，１０ｏ及びこれらの
相互関係とは次の点で異なる。
１、電極２ａ，２ｂ、磁極３ａ，３ｂ、磁束空間
３ｃ、保磁性部分４ａ，４ｂ、磁気回路体５、励
磁コイル６ａ，６ｂ、及びこれらの相互関係は、
励磁コイル６ａ，６ｂの互いの接続関係を除いて
は、第１図の従来技術の同名の部分１ｏ，２ao，
３ao，３co，４ao，４bo，５ｏ，６ao，６bo及
びこれらの相互関係と全く同じであるが、前記励
磁コイル６ａ，６ｂの接続関係、制御回路７とス
イツチ回路８とからなる励磁制御手段９、流量算
定手段１０、及びこれらの相互関係は、第１図の
従来技術の同名の部分６ao，６boの接続関係、
７ｏと８ｏとからなる９ｏ，１０ｏ及びこれらの
相互関係とは次の点で異なる。
前記スイツチ回路８の直流電源（Ｅ）、通電ス
イツチS1、及び電流方向切り変えスイツチS2は、
前記従来技術の前記スイツチ回路８ｏの同名の部
分Eo，Ｓ１ｏ，Ｓ２ｏと同様であるが、異なる
点として、互いに直列に接続される前記励磁コイ
ル６ａ，６ｂの一方６ｂの両端の接続先を互いに
反対に切り換えるコイル方向切り換えスイツチＳ
３を備える。
イツチS1、及び電流方向切り変えスイツチS2は、
前記従来技術の前記スイツチ回路８ｏの同名の部
分Eo，Ｓ１ｏ，Ｓ２ｏと同様であるが、異なる
点として、互いに直列に接続される前記励磁コイ
ル６ａ，６ｂの一方６ｂの両端の接続先を互いに
反対に切り換えるコイル方向切り換えスイツチＳ
３を備える。
そして前記制御回路７は、第５図Spに示すよ
うに、前記従来技術について第２図Spoに示した
Spoと同様の標本化パルスSpを生ずるが、前記従
来技術と異なる点として前記通電スイツチＳ１
と、前記電流方向切り換えスイツチＳ２と、前記
コイル方向切り換えスイツチＳ３とを、それぞれ
第５図Ｓ１、第５図Ｓ２、第５図Ｓ３に示す各順
序に従つて動作させる。
うに、前記従来技術について第２図Spoに示した
Spoと同様の標本化パルスSpを生ずるが、前記従
来技術と異なる点として前記通電スイツチＳ１
と、前記電流方向切り換えスイツチＳ２と、前記
コイル方向切り換えスイツチＳ３とを、それぞれ
第５図Ｓ１、第５図Ｓ２、第５図Ｓ３に示す各順
序に従つて動作させる。
その結果、前記励磁コイル６ａ，６ｂには、第
４図の記号６ａ，６ｂの部分に示す矢印を正方向
として、第５図Ia、第５図Ibに互いに同期するも
のを上下に対応させてそれぞれ示すように、それ
ぞれ→Ｉ→Ｏ→Ｉ→Ｏ→→Ｏ→→Ｏ、→→
Ｏ→Ｉ→Ｏ→Ｉ→Ｏ→→Ｏの順序に、かつＩ、
Ｉいずれについても、絶対値が、まず漸増し、期
間（Ti）の後縁で一定最大値（Ｉ）に達してそ
の直後に急減して０に戻る瞬間的通電が、互いに
反対方向、ともに一方向、互いに反対方向、とも
に他方向の各状態をこの順序で繰り返えすように
生じて、この間磁界の強さがそれぞれ→Ｈ→Ｏ→
Ｈ→Ｏ→→Ｏ→→Ｏ、→→Ｏ→Ｈ→Ｏ→Ｈ
→Ｏ→→Ｏと変化し、これに対応して保磁性部
分４ａ，４ｂの各磁束密度Ｂ、第３図の線図の実
線、さ線の矢印方向に沿う各店それぞれ→Ｒ→Ｐ
→Ｒ→Ｐ→R′→P′→R′→P′、→R′→P′→Ｒ→Ｐ→
Ｒ→Ｐ→R′→P′に対応して、→BR→BP→BR→
BP→→→→、→→→BR→
BP→BR→BP→→と変化する。その結果、
前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々のみの磁化に由
来して前記磁気回路体５内を、通電方向の正と負
とに対応して、第４図にそれぞれ実線と点線とで
示す各経路を矢印方向に通つて、前記磁束空間３
ｃに現れるべき磁束Φが、第５図Φのさ線ａ，ｂ
のように、互いに反対極性、ともに一方極
性、互いに反対極性、ともに他方極性の各状
態をこの順序で繰り返えすように変化し、全体と
しての磁束は、第５図Φの実線のように、Ｏ、一
方極性、Ｏ、他方極性の各状態をこの順序で繰り
返えす。この磁束Φに比例する前記磁束空間３ｃ
の各部分の磁束密度と流体の流れとの全体によつ
て前記電極２ａ，２ｂの間に、第５図Ｖに示すよ
うに、１刻みおきに交互に極性が反対で流量に比
例する信号成分に直流的ノイズ成分（e1）と交流
的ノイズ成分（e2）、又は（e2′）とが加わつた出
力電圧（Ｖ）を生じ、その直前の１刻みにはこれ
と同じノイズ成分（e1）、（e2）、又は（e1）と
（e′2）のみで信号成分を伴わない出力電圧（Ｖ）
を生ずる。
４図の記号６ａ，６ｂの部分に示す矢印を正方向
として、第５図Ia、第５図Ibに互いに同期するも
のを上下に対応させてそれぞれ示すように、それ
ぞれ→Ｉ→Ｏ→Ｉ→Ｏ→→Ｏ→→Ｏ、→→
Ｏ→Ｉ→Ｏ→Ｉ→Ｏ→→Ｏの順序に、かつＩ、
Ｉいずれについても、絶対値が、まず漸増し、期
間（Ti）の後縁で一定最大値（Ｉ）に達してそ
の直後に急減して０に戻る瞬間的通電が、互いに
反対方向、ともに一方向、互いに反対方向、とも
に他方向の各状態をこの順序で繰り返えすように
生じて、この間磁界の強さがそれぞれ→Ｈ→Ｏ→
Ｈ→Ｏ→→Ｏ→→Ｏ、→→Ｏ→Ｈ→Ｏ→Ｈ
→Ｏ→→Ｏと変化し、これに対応して保磁性部
分４ａ，４ｂの各磁束密度Ｂ、第３図の線図の実
線、さ線の矢印方向に沿う各店それぞれ→Ｒ→Ｐ
→Ｒ→Ｐ→R′→P′→R′→P′、→R′→P′→Ｒ→Ｐ→
Ｒ→Ｐ→R′→P′に対応して、→BR→BP→BR→
BP→→→→、→→→BR→
BP→BR→BP→→と変化する。その結果、
前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々のみの磁化に由
来して前記磁気回路体５内を、通電方向の正と負
とに対応して、第４図にそれぞれ実線と点線とで
示す各経路を矢印方向に通つて、前記磁束空間３
ｃに現れるべき磁束Φが、第５図Φのさ線ａ，ｂ
のように、互いに反対極性、ともに一方極
性、互いに反対極性、ともに他方極性の各状
態をこの順序で繰り返えすように変化し、全体と
しての磁束は、第５図Φの実線のように、Ｏ、一
方極性、Ｏ、他方極性の各状態をこの順序で繰り
返えす。この磁束Φに比例する前記磁束空間３ｃ
の各部分の磁束密度と流体の流れとの全体によつ
て前記電極２ａ，２ｂの間に、第５図Ｖに示すよ
うに、１刻みおきに交互に極性が反対で流量に比
例する信号成分に直流的ノイズ成分（e1）と交流
的ノイズ成分（e2）、又は（e2′）とが加わつた出
力電圧（Ｖ）を生じ、その直前の１刻みにはこれ
と同じノイズ成分（e1）、（e2）、又は（e1）と
（e′2）のみで信号成分を伴わない出力電圧（Ｖ）
を生ずる。
前記流量算定手段１０は、前記制御回路７か
ら、毎回の通電終了の一定時間後でその次の回の
通電開始前に定めた毎回同様の一定標本化期間
（Ts）の標本化パルスSpを受け、かつ前記１対の
電極２ａ，２ｂの間に生ずる出力電圧（Ｖ）を受
けて、前記標本化期間（Ts）の前記出力電圧
（Ｖ）の値である標本化電圧（Vs）のうち、前記
保磁性部分４ａ，４ｂの各々のみに由来する前記
磁束空間３ｃの磁束が前記ともに一方極性ないし
前記ともに他方極性の各状態にある回の値とその
回に隣接する回例えば、その各状態の直前の前記
互いに反対極性の状態にある回の値との差に基づ
いて、前記流れの流量を算定する。
ら、毎回の通電終了の一定時間後でその次の回の
通電開始前に定めた毎回同様の一定標本化期間
（Ts）の標本化パルスSpを受け、かつ前記１対の
電極２ａ，２ｂの間に生ずる出力電圧（Ｖ）を受
けて、前記標本化期間（Ts）の前記出力電圧
（Ｖ）の値である標本化電圧（Vs）のうち、前記
保磁性部分４ａ，４ｂの各々のみに由来する前記
磁束空間３ｃの磁束が前記ともに一方極性ないし
前記ともに他方極性の各状態にある回の値とその
回に隣接する回例えば、その各状態の直前の前記
互いに反対極性の状態にある回の値との差に基づ
いて、前記流れの流量を算定する。
従つて、このようにして算定された流量算定値
には、直流的ノイズ成分（e1）だけでなく、交流
的ノイズ成分（e2）又は（e′2）も、完全に消去
されている。
には、直流的ノイズ成分（e1）だけでなく、交流
的ノイズ成分（e2）又は（e′2）も、完全に消去
されている。
第４図の接続図をもつ実施例において、スイツ
チ回路８の通電スイツチＳ１と電流方向切り換え
スイツチＳ２とコイル方向切り換えスイツチＳ３
とからなる回路の全体は、電子回路に置き換える
ことができ、この電子回路を、制御回路７及び流
量算定手段１０とともに１つの電子回路にまとめ
ることもできる。
チ回路８の通電スイツチＳ１と電流方向切り換え
スイツチＳ２とコイル方向切り換えスイツチＳ３
とからなる回路の全体は、電子回路に置き換える
ことができ、この電子回路を、制御回路７及び流
量算定手段１０とともに１つの電子回路にまとめ
ることもできる。
次に、第４図の実施例における前記制御回路７
による前記各スイツチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の動作の
各プログラムとして、第５図Ｓ１、第５図Ｓ２、
第５図Ｓ３の各々に示すものに替えて、第６図Ｓ
１、第６図Ｓ２、第６図３の各々に示すもの、又
は、第７図Ｓ１、第７図Ｓ２、第７図Ｓ３の各々
に示すもの、又は、第８図Ｓ１、第８図Ｓ２、第
８図Ｓ３の各々に示すものを用いると、前記励磁
コイル６ａ，６ｂに、第６図Ia、第６図Ib、又は
第７図Ia、第７図Ib、又は、第８図Ia、第８図Ib
のそれぞれに示す電流が流れて、前記磁束空間３
ｃに、第５図φの実線に示すと同様の磁束が現わ
れ、前記流量算定手段１０は第５図Vsに示す標
本化電圧（Vs）に基づいて流量を算定し、かつ、
ノイズ成分（e1），（e2），（e3）は消去されてい
る。
による前記各スイツチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の動作の
各プログラムとして、第５図Ｓ１、第５図Ｓ２、
第５図Ｓ３の各々に示すものに替えて、第６図Ｓ
１、第６図Ｓ２、第６図３の各々に示すもの、又
は、第７図Ｓ１、第７図Ｓ２、第７図Ｓ３の各々
に示すもの、又は、第８図Ｓ１、第８図Ｓ２、第
８図Ｓ３の各々に示すものを用いると、前記励磁
コイル６ａ，６ｂに、第６図Ia、第６図Ib、又は
第７図Ia、第７図Ib、又は、第８図Ia、第８図Ib
のそれぞれに示す電流が流れて、前記磁束空間３
ｃに、第５図φの実線に示すと同様の磁束が現わ
れ、前記流量算定手段１０は第５図Vsに示す標
本化電圧（Vs）に基づいて流量を算定し、かつ、
ノイズ成分（e1），（e2），（e3）は消去されてい
る。
第４図の実施例において、スイツチ回路８に替
えて第９図のスイツチ回路８ｘを用い、かつ制御
回路７に替えて、第９図の回路の各トランジスタ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６及びＴ２の
各入力端子の電位を第１０図Ｔ１、第１０図Ｔ
２、第１０図Ｔ３、第１０図Ｔ４、第１０図Ｔ
５、第１０図Ｔ６、及び第１０図Ｔ７の各々に示
す各順序に従つて変化させる制御回路７ｘを用い
るときは、前記励磁コイル６ａ，６ｂには、第１
０図Ia、第１０図Ibにそれぞれ示すように、第８
図Ia、第８図Ibと同様の電流が流れて、前記流量
算定手段１０は同様に流量を算定し、かつノイズ
成分（e1），（e2），（e3）は消去される。
えて第９図のスイツチ回路８ｘを用い、かつ制御
回路７に替えて、第９図の回路の各トランジスタ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６及びＴ２の
各入力端子の電位を第１０図Ｔ１、第１０図Ｔ
２、第１０図Ｔ３、第１０図Ｔ４、第１０図Ｔ
５、第１０図Ｔ６、及び第１０図Ｔ７の各々に示
す各順序に従つて変化させる制御回路７ｘを用い
るときは、前記励磁コイル６ａ，６ｂには、第１
０図Ia、第１０図Ibにそれぞれ示すように、第８
図Ia、第８図Ibと同様の電流が流れて、前記流量
算定手段１０は同様に流量を算定し、かつノイズ
成分（e1），（e2），（e3）は消去される。
第１１図の実施例は、１個の棒状保磁性成分４
の図示上半部と図示下半部とを、直列配置の２個
の保磁性部分４ａ，４ｂとして用いるほかは第４
図の実施例と同様にしたもので、第４図のものと
同様に動作する。
の図示上半部と図示下半部とを、直列配置の２個
の保磁性部分４ａ，４ｂとして用いるほかは第４
図の実施例と同様にしたもので、第４図のものと
同様に動作する。
第１２図の実施例は、磁気回路体５において２
個の保磁性部分４ａ，４ｂを各磁極３ａ，３ｂに
隣接して互いに直列に備えるほかは第４図の実施
例と同様にしたもので第４図の実施例と同様に動
作する。
個の保磁性部分４ａ，４ｂを各磁極３ａ，３ｂに
隣接して互いに直列に備えるほかは第４図の実施
例と同様にしたもので第４図の実施例と同様に動
作する。
第１３図の実施例は、第４図の実施例におい
て、前記スイツチ回路８に替えて、前記励磁コイ
ル６ａ，６ｂそれぞれに専用の各通電スイツチＳ
１ａ，Ｓ１ｂと各電流方向切り換えスイツチＳ２
ａ，Ｓ２ｂとを備えるスイツチ回路８ｙを用い、
前記制御回路７に替えて、前記スイツチＳ１ａ，
Ｓ２ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂを個別に制御して、前記
励磁コイル６ａ，６ｂに第５図Ia、第５図Ibに示
した順序に従つて瞬間的電流を流させる制御回路
７ｙを用いることによつて、第４図の実施例と同
様に動作する。
て、前記スイツチ回路８に替えて、前記励磁コイ
ル６ａ，６ｂそれぞれに専用の各通電スイツチＳ
１ａ，Ｓ１ｂと各電流方向切り換えスイツチＳ２
ａ，Ｓ２ｂとを備えるスイツチ回路８ｙを用い、
前記制御回路７に替えて、前記スイツチＳ１ａ，
Ｓ２ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂを個別に制御して、前記
励磁コイル６ａ，６ｂに第５図Ia、第５図Ibに示
した順序に従つて瞬間的電流を流させる制御回路
７ｙを用いることによつて、第４図の実施例と同
様に動作する。
なお、以上の各実施例において、前記磁気回路
体５を、保磁性部分４ａ，４ｂと磁気的に軟質な
部分とで構成するのに替えて、全部を普通鋼製の
保磁性部分で構成してもよい。
体５を、保磁性部分４ａ，４ｂと磁気的に軟質な
部分とで構成するのに替えて、全部を普通鋼製の
保磁性部分で構成してもよい。
ヘ 作用
この発明の残留磁気式電磁流量計によると、前
記磁束空間３ｃに現れる磁束が、Ｏ、一方極性、
Ｏ、他方極性の各状態をこの順序で繰り返えし、
その結果、得られる毎回の標本化電圧Vsが、流
量に比例する信号成分の増減方向に無関係な直流
的ノイズ成分（e1）と前記増減方向に対応する交
流的ノイズ成分（e2）又は（e2′）との和のみの
値である回の次の回には、その和のみの値に流量
に比例する信号成分を加えた値となり、これら両
値の差に基づいて流量を算定する。
記磁束空間３ｃに現れる磁束が、Ｏ、一方極性、
Ｏ、他方極性の各状態をこの順序で繰り返えし、
その結果、得られる毎回の標本化電圧Vsが、流
量に比例する信号成分の増減方向に無関係な直流
的ノイズ成分（e1）と前記増減方向に対応する交
流的ノイズ成分（e2）又は（e2′）との和のみの
値である回の次の回には、その和のみの値に流量
に比例する信号成分を加えた値となり、これら両
値の差に基づいて流量を算定する。
ト 発明の効果
この発明によると、直流的ノイズ成分や交流的
ノイズ成分、及びこれらと同様な傾向で生ずるノ
イズ成分がある場合でもそれをほぼ完全に消去し
て流量を測定することができ、かつ、残留磁気式
であることによる電流消費が少ないという利点を
維持するから、先記目的を達することができ、し
かも、とくに複雑になることもないから、原価は
従来技術とほとんど変らない。
ノイズ成分、及びこれらと同様な傾向で生ずるノ
イズ成分がある場合でもそれをほぼ完全に消去し
て流量を測定することができ、かつ、残留磁気式
であることによる電流消費が少ないという利点を
維持するから、先記目的を達することができ、し
かも、とくに複雑になることもないから、原価は
従来技術とほとんど変らない。
第１図は従来技術による残留磁気式電磁流量計
の接続図、第２図は第１図の従来技術の作動説明
線図、第３図は第１図の従来技術ならびに次に述
べる第４図のこの発明の実施例の保磁性部分のＢ
−Ｈ線図、第４図はこの発明の１実施例の接続
図、第５図は第４図の実施例の作動説明線図、第
６図、第７図、及び第８図は第４図において制御
回路７のみがそれぞれ異なる作用をする別の各実
施例の各作動説明線図、第９図は更に別の実施例
の励磁制御手段の回路図、第１０図は第９図の実
施例の作動説明線図、第１１図、第１２図、第１
３図は、それぞれ更に別の実施例の各接続図であ
る。 １……管路、２ａ，２ｂ……電極、３ｃ……磁
束空間、３ａ，３ｂ……磁極、４ａ，４ｂ……保
磁性部分、５……磁気回路体、６ａ，６ｂ……励
磁コイル、９……励磁制御手段、１０……流量算
定手段。
の接続図、第２図は第１図の従来技術の作動説明
線図、第３図は第１図の従来技術ならびに次に述
べる第４図のこの発明の実施例の保磁性部分のＢ
−Ｈ線図、第４図はこの発明の１実施例の接続
図、第５図は第４図の実施例の作動説明線図、第
６図、第７図、及び第８図は第４図において制御
回路７のみがそれぞれ異なる作用をする別の各実
施例の各作動説明線図、第９図は更に別の実施例
の励磁制御手段の回路図、第１０図は第９図の実
施例の作動説明線図、第１１図、第１２図、第１
３図は、それぞれ更に別の実施例の各接続図であ
る。 １……管路、２ａ，２ｂ……電極、３ｃ……磁
束空間、３ａ，３ｂ……磁極、４ａ，４ｂ……保
磁性部分、５……磁気回路体、６ａ，６ｂ……励
磁コイル、９……励磁制御手段、１０……流量算
定手段。
Claims (1)
- １ 非磁性で非導電性の管路１内を通る導電性被
測流体の流れに面してその流れに交差する方向に
互いに隔たる１対の電極２ａ，２ｂと、この１対
の電極２ａ，２ｂの間を結ぶ線と前記流れとの両
者に交差して磁束が通るべき磁束空間３ｃを間に
挾む２個の磁極３ａ，３ｂをもちかつ磁気回路的
に前記磁束空間３ｃに対しては直列で互いには並
列ないし直列の２箇所の各々に磁化された後に作
用磁界が除去されると残留磁化が残る互いに同様
の保磁性部分４ａ，４ｂをもつ磁気回路体５と、
前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々に対して個別に
電磁結合的に配置された２個の互いに同様の励磁
コイル６ａ，６ｂとを備え、更に、これらの励磁
コイル６ａ，６ｂに同時的かつ間欠的に通電方向
を除いては毎回同様の瞬間的通電をし、これらの
励磁コイル６ａ，６ｂの各々の通電方向を、その
通電による前記保磁性部分４ａ，４ｂの各々のみ
の磁化に由来して前記磁束空間３ｃに現れるべき
磁束が、互いに反対極性、ともに一方極性、互い
に反対極性、ともに他方極性の各状態をこの順序
で繰り返えすように変化させる励磁制御手段９
と、それによる毎回の通電終了の一定時間後でそ
の次の回の通電開始前に定めた毎回同様の標本化
期間（Ts）に前記１対の電源２ａ，２ｂの間に
生ずる出力電圧（Ｖ）の値である標本化電圧
（Vs）のうち、前記磁束空間３ｃの磁束が前記と
もに一方極性ないし前記ともに他方極性の各状態
にある回の値とその回に隣接する前記互いに反対
極性の状態にある回の値との間の差に基づいて、
前記流れの流量を算定する流量算定手段１０とを
備える残留磁気式電磁流量計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098207A JPS60242318A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 残留磁気式電磁流量計 |
| US06/722,537 US4601209A (en) | 1984-05-16 | 1985-04-12 | Electromagnetic flowmeter of the residual magnetism type |
| DE8585302600T DE3571351D1 (en) | 1984-05-16 | 1985-04-15 | Electromagnetic flowmeter of the residual magnetism type |
| EP85302600A EP0163396B1 (en) | 1984-05-16 | 1985-04-15 | Electromagnetic flowmeter of the residual magnetism type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098207A JPS60242318A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 残留磁気式電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60242318A JPS60242318A (ja) | 1985-12-02 |
| JPH0377933B2 true JPH0377933B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=14213538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098207A Granted JPS60242318A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 残留磁気式電磁流量計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4601209A (ja) |
| EP (1) | EP0163396B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60242318A (ja) |
| DE (1) | DE3571351D1 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3530055A1 (de) * | 1985-08-22 | 1987-03-05 | Thurau Klaus | Elektromagnetischer flussmesser |
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| JPH0713584B2 (ja) * | 1986-01-31 | 1995-02-15 | 愛知時計電機株式会社 | 残留磁気型電磁流量計を用いた熱量計 |
| JP2751152B2 (ja) * | 1986-09-27 | 1998-05-18 | 株式会社島津製作所 | 電磁流量計 |
| US4727755A (en) * | 1986-12-08 | 1988-03-01 | Fischer & Porter Co. | Electromagnetic flowmeter with alternating permanent magnet field |
| DE4119372A1 (de) * | 1991-06-12 | 1992-12-17 | Fischer & Porter Gmbh | Schaltungsanordnung fuer eine vorrichtung zur messung des volumenstroms eines ein rohr durchfliessenden mediums |
| US5289725A (en) * | 1991-07-31 | 1994-03-01 | The Foxboro Company | Monolithic flow tube with improved dielectric properties for use with a magnetic flowmeter |
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| US6085599A (en) * | 1995-04-26 | 2000-07-11 | Feller; Murray F. | Magnetic flow sensor |
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| US6380787B1 (en) * | 1999-08-31 | 2002-04-30 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuit and method for minimizing clock skews |
| DE10317456B4 (de) * | 2003-04-16 | 2005-09-29 | Siemens Flow Instruments A/S | Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflußmessers |
| US20060226942A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Dimig Steven J | Residual magnetic devices and methods |
| US7969705B2 (en) | 2005-03-30 | 2011-06-28 | Strattec Security Corporation | Residual magnetic devices and methods |
| US20060238284A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-26 | Dimig Steven J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060226941A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Dimig Steven J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060219497A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Organek Gregory J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060219496A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Dimig Steven J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060237959A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-26 | Dimig Steven J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060219513A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Organek Gregory J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060238285A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-26 | Dimig Steven J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060219498A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Organek Gregory J | Residual magnetic devices and methods |
| US20060219499A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Organek Gregory J | Residual magnetic devices and methods |
| US7401483B2 (en) * | 2005-03-30 | 2008-07-22 | Strattec Security Corporation | Residual magnetic devices and methods for an ignition actuation blockage device |
| US8403124B2 (en) | 2005-03-30 | 2013-03-26 | Strattec Security Corporation | Residual magnetic devices and methods |
| JP5163852B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2013-03-13 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計とそのゼロ点測定方法 |
| JP5973775B2 (ja) | 2012-04-27 | 2016-08-23 | 株式会社東芝 | 電磁流量計、その励磁回路部の自己診断方法 |
| JP2016142648A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | アズビル株式会社 | 電磁流量計および励磁制御方法 |
| JP5877259B1 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-03-02 | 東京計装株式会社 | 電磁流量計の信号抽出方法 |
| DE102022115271B3 (de) * | 2022-06-20 | 2023-11-02 | Krohne Messtechnik Gmbh | Magnetfeldgenerator für ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät, Verfahren zum Betreiben eines solchen, magnetisch-induktives Durchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines solchen |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2454469C3 (de) * | 1974-11-16 | 1981-07-23 | Fischer & Porter GmbH, 3400 Göttingen | Induktiver Durchflußmesser |
| 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 |
| US4409846A (en) * | 1979-02-08 | 1983-10-18 | Aichi Tokei Denki Co., Ltd. | Electromagnetic flow meter |
| JPS5927566B2 (ja) * | 1980-07-02 | 1984-07-06 | 日本光電工業株式会社 | 電磁血流計 |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP59098207A patent/JPS60242318A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-12 US US06/722,537 patent/US4601209A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-04-15 DE DE8585302600T patent/DE3571351D1/de not_active Expired
- 1985-04-15 EP EP85302600A patent/EP0163396B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0163396B1 (en) | 1989-07-05 |
| EP0163396A1 (en) | 1985-12-04 |
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