JPH0477849B2 - - Google Patents
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- JPH0477849B2 JPH0477849B2 JP59047534A JP4753484A JPH0477849B2 JP H0477849 B2 JPH0477849 B2 JP H0477849B2 JP 59047534 A JP59047534 A JP 59047534A JP 4753484 A JP4753484 A JP 4753484A JP H0477849 B2 JPH0477849 B2 JP H0477849B2
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- flow rate
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- 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
- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ 産業上の利用分野
この発明は電磁流量計に関する。
ロ 従来技術
矩形波励磁方式の電磁流量計は、流量信号が励
磁の向きを切替えたときの励磁電流の遅れと磁束
が変化する時に発生する電磁誘導ノイズの影響を
受けないように、安定した磁束の期間で、一定時
間流量信号をサンプリングしている。そして、励
磁周波数は一定であり、１回の励磁毎に励磁電流
に同期してサンプリングしていた。
磁の向きを切替えたときの励磁電流の遅れと磁束
が変化する時に発生する電磁誘導ノイズの影響を
受けないように、安定した磁束の期間で、一定時
間流量信号をサンプリングしている。そして、励
磁周波数は一定であり、１回の励磁毎に励磁電流
に同期してサンプリングしていた。
すなわち、第１図Ａに示すように、同図Ｂのよ
うな励磁周期Texの励磁電流に同期してサンプリ
ング周期Ｔでサンプリング時間Tsの間だけ流量
信号をサンプリングしていた（Ｔ＝Tex）。同図
Ｂでは、励磁電流を単純化して矩形波で示してい
るが、実際には第２図に示すように切替後安定す
るまでに遅れを生じているし、第２図Ｄのように
流量信号に電磁誘導ノイズが重畳される。そのた
めサンプリングは、励磁電流の向きを切替えてか
ら磁束が安定し、ノイズによる影響が無視できる
までのむだ時間Teだけ経過したあと時間Tsの間
サンプリングする。サンプリング周期Ｔは流量変
動に対する電磁流量計の応答を考えるとなるべく
小さく定めたい。しかし、先に述べた励磁電流の
遅れと電磁誘導ノイズのため、むだ時間Teが存
在するのでサンプリング周期Ｔを短かくするには
限度がある。
うな励磁周期Texの励磁電流に同期してサンプリ
ング周期Ｔでサンプリング時間Tsの間だけ流量
信号をサンプリングしていた（Ｔ＝Tex）。同図
Ｂでは、励磁電流を単純化して矩形波で示してい
るが、実際には第２図に示すように切替後安定す
るまでに遅れを生じているし、第２図Ｄのように
流量信号に電磁誘導ノイズが重畳される。そのた
めサンプリングは、励磁電流の向きを切替えてか
ら磁束が安定し、ノイズによる影響が無視できる
までのむだ時間Teだけ経過したあと時間Tsの間
サンプリングする。サンプリング周期Ｔは流量変
動に対する電磁流量計の応答を考えるとなるべく
小さく定めたい。しかし、先に述べた励磁電流の
遅れと電磁誘導ノイズのため、むだ時間Teが存
在するのでサンプリング周期Ｔを短かくするには
限度がある。
ところで、被測定流体がたとえばピストンポン
プで圧送される流体の場合には、ポンプの回転に
同期した周期的な流量変動（脈動）が生じる。し
かもこのポンプの回転数を制御して流量制御を行
なうシステムでは、ポンプ回転数が広い範囲にわ
たり変化するため前記脈動の周期が電磁流量計の
サンプリング周期と一致することがある。このよ
うな場合の流量を第１図Ｃに示すが、流量Ｑが脈
動していて、その平均値は破線ので示されてい
る。
プで圧送される流体の場合には、ポンプの回転に
同期した周期的な流量変動（脈動）が生じる。し
かもこのポンプの回転数を制御して流量制御を行
なうシステムでは、ポンプ回転数が広い範囲にわ
たり変化するため前記脈動の周期が電磁流量計の
サンプリング周期と一致することがある。このよ
うな場合の流量を第１図Ｃに示すが、流量Ｑが脈
動していて、その平均値は破線ので示されてい
る。
従つて、同図Ｂの励磁電流による磁束と、流量
Ｑで得られる流量信号は同図Ｄのようになる。こ
の流量信号を同図Ａのサンプリング信号で、短時
間Tsの間同期サンプリングすると同図Ｅのよう
にサンプリングされた流量信号を得る。第１図で
は、サンプリング時間tsがたまたま流量Ｑの小さ
い時期と合致しているため、サンプリングされた
流量信号はそれを平滑しても流量の平均値に対
し、低い値となり負のサンプリング誤差を生じ
る。
Ｑで得られる流量信号は同図Ｄのようになる。こ
の流量信号を同図Ａのサンプリング信号で、短時
間Tsの間同期サンプリングすると同図Ｅのよう
にサンプリングされた流量信号を得る。第１図で
は、サンプリング時間tsがたまたま流量Ｑの小さ
い時期と合致しているため、サンプリングされた
流量信号はそれを平滑しても流量の平均値に対
し、低い値となり負のサンプリング誤差を生じ
る。
サンプリング時期が第１図の場合に比し、周期
Ｔの半分だけずれると、ちようど流量Ｑの最大値
をサンプリングすることになるため、正のサンプ
リング誤差を生じる。
Ｔの半分だけずれると、ちようど流量Ｑの最大値
をサンプリングすることになるため、正のサンプ
リング誤差を生じる。
若し、ポンプの回転数が、第１図の場合からほ
んのわずかずれて、サンプリング周波数s＝１／Ｔ （Hz）に対し、わずか異なる脈動周波数nで流量
Ｑが変動すると、サンプリングされた流量信号は
｜s−n｜（Hz）でゆつくり変動する。つまりサ
ンプリング誤差が｜s−n｜（Hz）でゆつくり変
動する。従つて、サンプリングされた流量信号を
平滑した信号もゆつくり変動し不都合である。
んのわずかずれて、サンプリング周波数s＝１／Ｔ （Hz）に対し、わずか異なる脈動周波数nで流量
Ｑが変動すると、サンプリングされた流量信号は
｜s−n｜（Hz）でゆつくり変動する。つまりサ
ンプリング誤差が｜s−n｜（Hz）でゆつくり変
動する。従つて、サンプリングされた流量信号を
平滑した信号もゆつくり変動し不都合である。
従来技術は、このように脈動流量を一定周期で
短時間サンプリングするため、脈動の周期とサン
プリング周期が近い場合に特にサンプリング誤差
が大きくなる欠点があつた。
短時間サンプリングするため、脈動の周期とサン
プリング周期が近い場合に特にサンプリング誤差
が大きくなる欠点があつた。
ハ 発明の目的
この発明は脈動する流量を計測する場合の前記
サンプリング誤差を減らすことのできる電磁流量
計を提案するのが目的である。
サンプリング誤差を減らすことのできる電磁流量
計を提案するのが目的である。
ニ 発明の構成
この発明の電磁流量計は、矩形波励磁方式であ
つて、磁界の安定期間に流量信号をサンプリング
する電磁流量計において、サンプリング周期と励
磁周期とを１回又は複数回毎に変化させることを
特徴とする。
つて、磁界の安定期間に流量信号をサンプリング
する電磁流量計において、サンプリング周期と励
磁周期とを１回又は複数回毎に変化させることを
特徴とする。
ホ 実施例
第３図において、１，１′は管路２に設けた電
極、３は励磁コイル、４はこの励磁コイルに励磁
電流を交互に逆向きに供給する励磁切替回路、ｓ
は電極１，１′に誘起した流量信号を増幅するプ
リアンプ、６はサンプリングスイツチ、７は同期
整流演算回路、８は平滑回路、９は制御回路で励
磁切替回路４とサンプリングスイツチ６と同期整
流演算回路とにそれぞれ励磁切替信号１０とサン
プル信号１１と演算信号１２とを出力して、電磁
流量計全体の動作を制御する。
極、３は励磁コイル、４はこの励磁コイルに励磁
電流を交互に逆向きに供給する励磁切替回路、ｓ
は電極１，１′に誘起した流量信号を増幅するプ
リアンプ、６はサンプリングスイツチ、７は同期
整流演算回路、８は平滑回路、９は制御回路で励
磁切替回路４とサンプリングスイツチ６と同期整
流演算回路とにそれぞれ励磁切替信号１０とサン
プル信号１１と演算信号１２とを出力して、電磁
流量計全体の動作を制御する。
サンプリングと励磁の周期は制御回路９により
切替えられるようになつている。
切替えられるようになつている。
第４図はサンプリング周期Ｔと励磁周期Tex
を、二つの値T1とT2交互に用いるようにした実
施例を説明する図である。
を、二つの値T1とT2交互に用いるようにした実
施例を説明する図である。
第４図において、Ａはサンプリング信号で、交
互にサンプリング周期T1とT2でサンプリングし
ている。１回毎のサンプリング時間はtsで、この
実施例では、T1＝4ts，T2＝5tsの関係に定めて
ある。励磁電流は同図Ｂに示すように、励磁周期
T1とT2とが交互に用いられ、T2＝T1＋twの関係
にあり、待ち時間twはこの場合では前記サンプ
リング時間tsに等しく定めてある。この実施例
で、流量が同図Ｃに示すように周期T1で脈動し
ていると、脈動の位相の違う位置が順にサンプリ
ングされて、ちようど８回目のサンプリングで同
じ位相のところをサンプリングすることになる。
そのためサンプリングされた流量信号を平滑回路
８で平滑することにより、サンプル誤差のない平
均流量を求めることができる。
互にサンプリング周期T1とT2でサンプリングし
ている。１回毎のサンプリング時間はtsで、この
実施例では、T1＝4ts，T2＝5tsの関係に定めて
ある。励磁電流は同図Ｂに示すように、励磁周期
T1とT2とが交互に用いられ、T2＝T1＋twの関係
にあり、待ち時間twはこの場合では前記サンプ
リング時間tsに等しく定めてある。この実施例
で、流量が同図Ｃに示すように周期T1で脈動し
ていると、脈動の位相の違う位置が順にサンプリ
ングされて、ちようど８回目のサンプリングで同
じ位相のところをサンプリングすることになる。
そのためサンプリングされた流量信号を平滑回路
８で平滑することにより、サンプル誤差のない平
均流量を求めることができる。
同図C′は流量の脈動の２周期が前記T1＋T2に
等しい場合の流量を示すが、この場合交互に違う
位相のところをサンプリングすることになるた
め、サンプリング誤差の最大値が軽減される。
等しい場合の流量を示すが、この場合交互に違う
位相のところをサンプリングすることになるた
め、サンプリング誤差の最大値が軽減される。
第４図のC′に示す流量の脈動周期はサンプリン
グ周期のT1とT2の和と特定の関係にあるが、そ
の関係が異なる場合でも、サンプリング誤差が軽
減されることが理解されよう。
グ周期のT1とT2の和と特定の関係にあるが、そ
の関係が異なる場合でも、サンプリング誤差が軽
減されることが理解されよう。
第４図A′はサンプリング信号の別の実施例を
示すが、サンプリング周期T1とT2を交互に用い
ることは同図Ａと同じである。この場合、サンプ
リング時間がtsと2tsとを交互に用いており、サ
ンプリング時間が多くなるため、脈動の影響によ
るサンプリング誤差がより軽減される。
示すが、サンプリング周期T1とT2を交互に用い
ることは同図Ａと同じである。この場合、サンプ
リング時間がtsと2tsとを交互に用いており、サ
ンプリング時間が多くなるため、脈動の影響によ
るサンプリング誤差がより軽減される。
ところで、第４図に示す実施例では、励磁電流
を切替えるのに待ち時間twだけ遅れて切替える
励磁周期T2を用い、待ち時間を使わない励磁周
期T1とで、交互に励磁すると共に、サンプリン
グ時間も又、T1とT2とを交互に用いるようにし
たが、待ち時間twとしては、待ち時間を使わな
い励磁周期T1より短かく定めるのが好ましい。
待ち時間twをT1以上に定めた場合のT2のサンプ
リングとT′2＝T2−T1としたサンプリングを比べ
ると、サンプリングされない脈動周期が生じ、応
答の速い流量計測ができなくなるからである。
を切替えるのに待ち時間twだけ遅れて切替える
励磁周期T2を用い、待ち時間を使わない励磁周
期T1とで、交互に励磁すると共に、サンプリン
グ時間も又、T1とT2とを交互に用いるようにし
たが、待ち時間twとしては、待ち時間を使わな
い励磁周期T1より短かく定めるのが好ましい。
待ち時間twをT1以上に定めた場合のT2のサンプ
リングとT′2＝T2−T1としたサンプリングを比べ
ると、サンプリングされない脈動周期が生じ、応
答の速い流量計測ができなくなるからである。
ところで、上述の実施例では、サンプリング周
期又は励磁周期が二つの値T1とT2をもち、時間
の経過につれて、周期T1とT2を交互に用いたが、
三つの周期T1，T2，T3を用いて、T1〜T2〜T3
の順又はT3〜T2〜T1の順にサンプリング周期と
励磁周期とを変えるように制御してもよい。
期又は励磁周期が二つの値T1とT2をもち、時間
の経過につれて、周期T1とT2を交互に用いたが、
三つの周期T1，T2，T3を用いて、T1〜T2〜T3
の順又はT3〜T2〜T1の順にサンプリング周期と
励磁周期とを変えるように制御してもよい。
このような周期の組合せとしては色々なパター
ンを用いることが出来るが、次に代表的なものを
例記する。
ンを用いることが出来るが、次に代表的なものを
例記する。
(a) T2〜T1〜T2〜T1〜T1〜T2〜T1〜T1〜T1〜
T2〜…… (b) T1〜T1〜T1〜T2〜T1〜T1〜T1〜T2〜…… (c) T1〜T1〜T2〜T2〜…… (d) T1〜T1〜T2〜T1〜T1〜T1〜T1〜T2〜…… (e) T1〜T1〜T1〜T2〜T1〜T3〜…… (f) T1〜T1〜T2〜T2〜T3〜T3〜…… この発明は、周期的な脈動を有する流量を計測
する場合に生じやすいサンプリング誤差を軽減す
るために、サンプリング時期を脈動の一定の位相
のところに固定しないようにしたことに特徴があ
る。
T2〜…… (b) T1〜T1〜T1〜T2〜T1〜T1〜T1〜T2〜…… (c) T1〜T1〜T2〜T2〜…… (d) T1〜T1〜T2〜T1〜T1〜T1〜T1〜T2〜…… (e) T1〜T1〜T1〜T2〜T1〜T3〜…… (f) T1〜T1〜T2〜T2〜T3〜T3〜…… この発明は、周期的な脈動を有する流量を計測
する場合に生じやすいサンプリング誤差を軽減す
るために、サンプリング時期を脈動の一定の位相
のところに固定しないようにしたことに特徴があ
る。
そこで、この発明の効果を最大に発揮させるに
は、サンプリング周期と励磁周期とを制御回路９
でランダムに変化させるようにするとよい。
は、サンプリング周期と励磁周期とを制御回路９
でランダムに変化させるようにするとよい。
又、第４図Ａのサンプリング信号を用いる場合
は、待ち時間twの間は励磁電流を断つて、それ
だけ励磁電力を節減してもよい。
は、待ち時間twの間は励磁電流を断つて、それ
だけ励磁電力を節減してもよい。
ヘ 発明の効果
この発明によれば、脈動のある流量を計測する
場合に、サンプリング時期が脈動の同じ位相に固
定されることがないため、サンプリングで誤差が
軽減され、流量計測の精度を向上できる効果があ
る。
場合に、サンプリング時期が脈動の同じ位相に固
定されることがないため、サンプリングで誤差が
軽減され、流量計測の精度を向上できる効果があ
る。
第１図は従来技術の作動を説明する線図、第２
図は励磁電流波形を示す線図、第３図はこの発明
電磁流量計の構成の一例を示すブロツク線図、第
４図はこの発明のものゝ作動を説明する線図であ
る。 ３…励磁コイル、４…励磁切替回路、５…プリ
アンプ、６…サンプリングスイツチ、９…制御回
路、Ｔ，T1，T2…サンプリング周期、Tex，
T1，T2…励磁周期、ts…サンプリング時間。
図は励磁電流波形を示す線図、第３図はこの発明
電磁流量計の構成の一例を示すブロツク線図、第
４図はこの発明のものゝ作動を説明する線図であ
る。 ３…励磁コイル、４…励磁切替回路、５…プリ
アンプ、６…サンプリングスイツチ、９…制御回
路、Ｔ，T1，T2…サンプリング周期、Tex，
T1，T2…励磁周期、ts…サンプリング時間。
Claims (1)
- １ 矩形波励磁方式であつて、磁界の安定期間に
流量信号をサンプリングする電磁流量計におい
て、サンプリング周期と励磁周期とを１回又は複
数回毎に変化させることを特徴とする電磁流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4753484A JPS60190814A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4753484A JPS60190814A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190814A JPS60190814A (ja) | 1985-09-28 |
| JPH0477849B2 true JPH0477849B2 (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=12777788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4753484A Granted JPS60190814A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60190814A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536416A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | ローズマウント インコーポレイテッド | ノイズ検出及びその回避 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2186373B (en) * | 1986-02-06 | 1990-06-06 | Danfoss As | Electromagnetic flowmeters and flowmetering methods |
| JP5817968B2 (ja) * | 2011-05-27 | 2015-11-18 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
| US9182258B2 (en) * | 2011-06-28 | 2015-11-10 | Rosemount Inc. | Variable frequency magnetic flowmeter |
| US11092470B2 (en) * | 2019-09-13 | 2021-08-17 | Micro Motion Inc. | Magnetic flowmeter with noise adaptive dead time |
| CN113091839A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 河南九域恩湃电力技术有限公司 | 计算机可读介质、电磁式流速计、电磁式流量计 |
| FR3137466A1 (fr) * | 2022-06-29 | 2024-01-05 | Sagemcom Energy & Telecom | Procede de gestion d’un compteur communicant |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5430063A (en) * | 1977-08-11 | 1979-03-06 | Toshiba Corp | Flow meter |
| JPS5756008A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-03 | Gunji Nouken:Kk | Screw hopper for pressed cake of solid-liquid separator |
| JPS5863810A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-15 | Toshiba Corp | 電磁流量計 |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP4753484A patent/JPS60190814A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536416A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | ローズマウント インコーポレイテッド | ノイズ検出及びその回避 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60190814A (ja) | 1985-09-28 |
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