JPH0450497Y2 - - Google Patents
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- JPH0450497Y2 JPH0450497Y2 JP290783U JP290783U JPH0450497Y2 JP H0450497 Y2 JPH0450497 Y2 JP H0450497Y2 JP 290783 U JP290783 U JP 290783U JP 290783 U JP290783 U JP 290783U JP H0450497 Y2 JPH0450497 Y2 JP H0450497Y2
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- electrode
- electromagnetic flowmeter
- electrodes
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、電磁流量計の改良に関し、さらに詳
しくは電磁流量計発信器の管路内の流体の非満水
状態を検知できる電磁流量計に関するものであ
る。
しくは電磁流量計発信器の管路内の流体の非満水
状態を検知できる電磁流量計に関するものであ
る。
一般に電磁流量計においては第１図に示すよう
に、電磁流量計発信器１の励磁コイルＬに励磁回
路２から商用電源周波数あるいはそれより低周波
の励磁電流Ｉが供給されると、管路Ｐを流れる導
電性流体Ｆの流量に応じて一対の電極G1，G2の
一方G1に交流電圧e1が誘起し、他方G2にe1とは
逆位相の交流電圧e2が誘起する。これら電圧e1，
e2はそれぞれコンデンサC1，C2でオフセツト等の
直流分がカツトされた後高入力インピーダンスの
バツフア増幅器３，４および差動増幅器誤を介し
て信号処理回路（図示せず）に導かれている。と
ころで電磁流量計においては、管路内の流体の充
満度が許容値以下となり非満水状態になると、電
磁流量計の測定値は不定となり実際の流量を示さ
なくなる。そこで管路内の流体の非満水状態を検
知することが望まれていた。従来第２図に示すよ
うに、非満水状態検知用交流電源６を高抵抗Ｒを
介して一方の電極G1に接続して、交流電源６の
電源電圧ebを高抵抗Ｒと電極インビーダンスとで
分圧した交流電圧を電極G1に発生させ、この電
圧をバツフア増幅器３を介して差動増幅器５に加
えるとともに、差動増幅器５の出力を整流平滑回
路７を介してコンパレータ８に加え、差動増幅器
５の出力変化がら非満水状態を検知するものが提
案されている。すなわち管路内に流体が充満して
いる満水時には、電極と導電性流体とが接触して
おり、電極インビーダンスが小さく、交流電源６
の電源電圧ebによつて電極G1に生ずる電圧は小
さいが、非満水状態になると電極が非電性流体と
非接触となり電極インビーダンスが極めて大きく
なるため、ebがそのまま電極G1に生ずる。この
ように交流電源６によつて電極G1に生ずる電圧
が満水状態と非満水状態とでは大幅に変化し、し
かもeb≫e1であるので非満水状態になると差動増
幅器５の出力e5も大幅に変化する。よつて差動増
幅器出力e5を整流平滑した電圧を監視するコンパ
レータ８は、e5が所定値を越えると出力が反転
し、非満水検知信号ALを発生する。ところでこ
のような構成においては、電極G1に高抵抗Ｒと
電極インビーダンスとでebを分圧した交流電圧を
印加しているため、高抵抗Ｒの抵抗値が充分に大
きく、かつ満水時の電極インビーダンスが充分に
小さければ、満水時の流量測定へのebによる影響
は充分に小さくなるが、実際には高抵抗Ｒの抵抗
値に限定があり、しかも電極インビーダンスは流
体の導電度や、電極材料と流体との組合せや、電
極の汚れや経時変化等によつて大幅に変化する。
このため第２図の回路ではebによる影響をさける
ことができず実用上問題があつた。特に流体の導
電度が低い場合にはebによる影響が大きく、適用
できなかつた。
に、電磁流量計発信器１の励磁コイルＬに励磁回
路２から商用電源周波数あるいはそれより低周波
の励磁電流Ｉが供給されると、管路Ｐを流れる導
電性流体Ｆの流量に応じて一対の電極G1，G2の
一方G1に交流電圧e1が誘起し、他方G2にe1とは
逆位相の交流電圧e2が誘起する。これら電圧e1，
e2はそれぞれコンデンサC1，C2でオフセツト等の
直流分がカツトされた後高入力インピーダンスの
バツフア増幅器３，４および差動増幅器誤を介し
て信号処理回路（図示せず）に導かれている。と
ころで電磁流量計においては、管路内の流体の充
満度が許容値以下となり非満水状態になると、電
磁流量計の測定値は不定となり実際の流量を示さ
なくなる。そこで管路内の流体の非満水状態を検
知することが望まれていた。従来第２図に示すよ
うに、非満水状態検知用交流電源６を高抵抗Ｒを
介して一方の電極G1に接続して、交流電源６の
電源電圧ebを高抵抗Ｒと電極インビーダンスとで
分圧した交流電圧を電極G1に発生させ、この電
圧をバツフア増幅器３を介して差動増幅器５に加
えるとともに、差動増幅器５の出力を整流平滑回
路７を介してコンパレータ８に加え、差動増幅器
５の出力変化がら非満水状態を検知するものが提
案されている。すなわち管路内に流体が充満して
いる満水時には、電極と導電性流体とが接触して
おり、電極インビーダンスが小さく、交流電源６
の電源電圧ebによつて電極G1に生ずる電圧は小
さいが、非満水状態になると電極が非電性流体と
非接触となり電極インビーダンスが極めて大きく
なるため、ebがそのまま電極G1に生ずる。この
ように交流電源６によつて電極G1に生ずる電圧
が満水状態と非満水状態とでは大幅に変化し、し
かもeb≫e1であるので非満水状態になると差動増
幅器５の出力e5も大幅に変化する。よつて差動増
幅器出力e5を整流平滑した電圧を監視するコンパ
レータ８は、e5が所定値を越えると出力が反転
し、非満水検知信号ALを発生する。ところでこ
のような構成においては、電極G1に高抵抗Ｒと
電極インビーダンスとでebを分圧した交流電圧を
印加しているため、高抵抗Ｒの抵抗値が充分に大
きく、かつ満水時の電極インビーダンスが充分に
小さければ、満水時の流量測定へのebによる影響
は充分に小さくなるが、実際には高抵抗Ｒの抵抗
値に限定があり、しかも電極インビーダンスは流
体の導電度や、電極材料と流体との組合せや、電
極の汚れや経時変化等によつて大幅に変化する。
このため第２図の回路ではebによる影響をさける
ことができず実用上問題があつた。特に流体の導
電度が低い場合にはebによる影響が大きく、適用
できなかつた。
本考案は、電極に定電流源から直流電流を流す
と、電極と流体との電気化学的作用に基づき、満
水時には電極インビーダンスが変化しても電極の
直流電位の絶対値が0Vから2Vの間にあることに
着目し、一対のバツフア増幅器として演算増幅器
を用い、そのバイアス電流を電極流量計発信器の
一対の電極にそれぞれ流すとともに、いずれか一
方の電極の電位変化を監視する手段を設け、電極
の電位が所定値を越えたとき非満水検知信号を生
ずるようにして、上述の如き欠点を除去し、流体
の流量測定の精度を損うことない実用的な非満水
検知回路を有する電磁流量計を実現したものであ
る。
と、電極と流体との電気化学的作用に基づき、満
水時には電極インビーダンスが変化しても電極の
直流電位の絶対値が0Vから2Vの間にあることに
着目し、一対のバツフア増幅器として演算増幅器
を用い、そのバイアス電流を電極流量計発信器の
一対の電極にそれぞれ流すとともに、いずれか一
方の電極の電位変化を監視する手段を設け、電極
の電位が所定値を越えたとき非満水検知信号を生
ずるようにして、上述の如き欠点を除去し、流体
の流量測定の精度を損うことない実用的な非満水
検知回路を有する電磁流量計を実現したものであ
る。
第３図は本考案電磁流量計の一実施例を示す接
続図である。第３図において従来例と異るところ
は、バツフア増幅器３，４として演算増幅器
OP1，OP2を用い、そのバイアス電流IB1，IB2が電
極G1，G2に流れるようにするとともに、バツフ
ア増幅器４の出力変化をコンパレータ９で監視
し、その値が所定値を越えたとき非満水検知信号
ALを発生するようにした点である。
続図である。第３図において従来例と異るところ
は、バツフア増幅器３，４として演算増幅器
OP1，OP2を用い、そのバイアス電流IB1，IB2が電
極G1，G2に流れるようにするとともに、バツフ
ア増幅器４の出力変化をコンパレータ９で監視
し、その値が所定値を越えたとき非満水検知信号
ALを発生するようにした点である。
このような構成の本考案において、満水時には
電極と流体との電気化学的作用に基づき、電極に
流れる直流電流Ｉと電極の直流電位Ｖとの間に第
４図に示すような関係がある。しかも電極の直流
電位Ｖの絶対値は０〜2Vの間にあり、直流電流
Ｉの値が1nA〜1μA程度になると電極インピーダ
ンスにかかわらず一定になる。そして演算増幅器
OP1，OP2のバイアス電流IB1，IB2はnAオーダで
あるので、満水時には電極G1，G2の直流電位
Vs1，Vs2は一定（約2V）となつている。したが
つてバツフア増幅器３，４の出力e3，e4の直流成
分も一定となり、直流成分は差動増幅器５で除去
され、差動増幅器５の出力端には、流体Ｆの流量
に応じて電極G1，G2に生ずる交流の誘起電圧e1，
e2の和に関連した電圧e5のみが得られる。
電極と流体との電気化学的作用に基づき、電極に
流れる直流電流Ｉと電極の直流電位Ｖとの間に第
４図に示すような関係がある。しかも電極の直流
電位Ｖの絶対値は０〜2Vの間にあり、直流電流
Ｉの値が1nA〜1μA程度になると電極インピーダ
ンスにかかわらず一定になる。そして演算増幅器
OP1，OP2のバイアス電流IB1，IB2はnAオーダで
あるので、満水時には電極G1，G2の直流電位
Vs1，Vs2は一定（約2V）となつている。したが
つてバツフア増幅器３，４の出力e3，e4の直流成
分も一定となり、直流成分は差動増幅器５で除去
され、差動増幅器５の出力端には、流体Ｆの流量
に応じて電極G1，G2に生ずる交流の誘起電圧e1，
e2の和に関連した電圧e5のみが得られる。
一方管路内の流体が非満水状態になると電極
G1，G2がオープン状態になるため、電極G1，G2
の直流電位Vs1，Vs2は演算増幅器OP1，OP2の電
源電圧Vb（例えば15V）まで上昇し、OP1，OP2
の出力も上昇する。したがつてOP1の出力e3を監
視するコンパレータ９のスレツシユホールド電圧
Vthを例えば3Vにすれば非満水状態になると、
コンパレータ９の出力が反転し非満水検知信号
ALを発生する。しかも電極G1，G2に生ずる流体
Ｆの流量に応じた誘起電圧e1，e2の振幅は、流量
が最大のときでも10mV程度であり、非満水検知
には影響を与えない。
G1，G2がオープン状態になるため、電極G1，G2
の直流電位Vs1，Vs2は演算増幅器OP1，OP2の電
源電圧Vb（例えば15V）まで上昇し、OP1，OP2
の出力も上昇する。したがつてOP1の出力e3を監
視するコンパレータ９のスレツシユホールド電圧
Vthを例えば3Vにすれば非満水状態になると、
コンパレータ９の出力が反転し非満水検知信号
ALを発生する。しかも電極G1，G2に生ずる流体
Ｆの流量に応じた誘起電圧e1，e2の振幅は、流量
が最大のときでも10mV程度であり、非満水検知
には影響を与えない。
このように本考案においては、流量測定を交流
信号で行い、非満水検知を直流信号で行つている
ので、流体の導電度や、電極材料と流体の組合せ
や、電極の汚れや経時変化等によつて流量測定の
精度を損うことなく、非満水検知ができる。した
がつて本考案は流体の導電度が低い場合にも有効
に用いることができる。
信号で行い、非満水検知を直流信号で行つている
ので、流体の導電度や、電極材料と流体の組合せ
や、電極の汚れや経時変化等によつて流量測定の
精度を損うことなく、非満水検知ができる。した
がつて本考案は流体の導電度が低い場合にも有効
に用いることができる。
なお上述では、電極G1，G2に正（図の矢印方
向）のバイアス電流IB1，IB2を流す場合を例示し
たが、第４図のＶ−Ｉ曲線から明らかなように負
（図の矢印とは逆方向）のバイアス電流を流すよ
うにしても同様にできる。この場合非満水状態に
なると電極G1，G2の電位がOP1，OP2の負の電源
電圧−Vb（例えば−15V）になるので、コンパレ
ータ９のスレツシユホールド電圧Vthを例えば−
3Vに選べばよい。また上述ではコンパレータ９
でOP2の出力を監視する場合を例示したが、OP1
の出力を監視するようにしてもよく、電極G1，
G2の電位を監視するようにしてもよい。
向）のバイアス電流IB1，IB2を流す場合を例示し
たが、第４図のＶ−Ｉ曲線から明らかなように負
（図の矢印とは逆方向）のバイアス電流を流すよ
うにしても同様にできる。この場合非満水状態に
なると電極G1，G2の電位がOP1，OP2の負の電源
電圧−Vb（例えば−15V）になるので、コンパレ
ータ９のスレツシユホールド電圧Vthを例えば−
3Vに選べばよい。また上述ではコンパレータ９
でOP2の出力を監視する場合を例示したが、OP1
の出力を監視するようにしてもよく、電極G1，
G2の電位を監視するようにしてもよい。
以上説明したように本考案においては、流量測
定を交流信号で行い、非満水検知を直流信号で行
つているので、流量測定の精度を損うことがな
く、流体の導電度が低い場合にも有効に適用でき
る実用的な非満水検知回路を有する電磁流量計が
得られる。
定を交流信号で行い、非満水検知を直流信号で行
つているので、流量測定の精度を損うことがな
く、流体の導電度が低い場合にも有効に適用でき
る実用的な非満水検知回路を有する電磁流量計が
得られる。
第１図および第２図は従来の電磁流量計の一例
を示す接続図、第３図は本考案電磁流量計の一実
施例を示す接続図、第４図はその動作説明のため
の特性曲線である。 １……電磁流量計発信器、Ｌ……励磁コイル、
G1，G2……電極、Ｐ……管路、２……励磁回路、
３，４……バツフア増幅器、５……差動増幅器、
６……非満水検知用交流電源、７……整流平滑回
路、８，９……コンパレータ、C1，C2……コン
デンサ、Ｒ……高抵抗、OP1，OP2……演算増幅
器。
を示す接続図、第３図は本考案電磁流量計の一実
施例を示す接続図、第４図はその動作説明のため
の特性曲線である。 １……電磁流量計発信器、Ｌ……励磁コイル、
G1，G2……電極、Ｐ……管路、２……励磁回路、
３，４……バツフア増幅器、５……差動増幅器、
６……非満水検知用交流電源、７……整流平滑回
路、８，９……コンパレータ、C1，C2……コン
デンサ、Ｒ……高抵抗、OP1，OP2……演算増幅
器。
Claims (1)
- 電磁流量計発信器の一対の電極にそれぞれ生ず
る誘起電圧が個々に与えられる高入力インピーダ
ンスのバツフア増幅器を有する電磁流量計におい
て、前記一対のバツフア増幅器としてそれぞれ演
算増幅器を用い、演算増幅器のバイアス電流をそ
れぞれ前記一対の電極に流す手段と、一対のバツ
フア増幅器のいずれか一方の出力変化を監視して
その値が所定値を越えたとき非満水検知信号を出
力する手段とよりなる非満水検知回路を設けたこ
とを特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP290783U JPS59109924U (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP290783U JPS59109924U (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59109924U JPS59109924U (ja) | 1984-07-24 |
| JPH0450497Y2 true JPH0450497Y2 (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=30134551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP290783U Granted JPS59109924U (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59109924U (ja) |
-
1983
- 1983-01-13 JP JP290783U patent/JPS59109924U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59109924U (ja) | 1984-07-24 |
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