JPS589027A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本尭明は、励磁周波数が検出器の状態に応じて自動的に
変化するように直流を交互に切換えて励磁する方形波励
磁電磁流量針に関する。

先ず従来例を説明する。

第１ＩＩは、従来の方形波励磁電磁流量針の構成を表わ
すラミツタ図である。

１１は流量が測定される流体が流通する測定管。

臣はその測定管の内側面に直＠力肉に対抗して設けられ
た１対の電極、Ｂは励＠ｓイル、３１は矩形波−生電源
、ｂは増幅器、１６は測定回路、１８はＩイ９７／／ｌ
ルス尭生回路である。

第２図は、第１Ｉｍの回路における方形波動−電流■９
と調定起電力Ｕ１のＩイムチャートである。

測定管１１　、１対の電極諧およｑ励磁コイル１３より
なる電磁流置針検出１Ｉ１１０に、矩形波または台形波
発生電１１１４からの出力ｖ１を励磁コイル１３に印加
する。このときの電流波形はｗｉ２図Ｉゝ　のようにな
る。

励磁により１対の電極１２に誘起する起電力Ｕ１を増幅
器１５にて増幅し、１１１１５ｉ！回路１６に出方する
。

しかし、この短形波Ｉｏ等による励磁方式の場合に、サ
ンプリングの時期が遍蟲でないと、出力データの信頼性
が低い欠点がある。

そこで、従来は、矩形波発生電１１［３１からの信号に
より、！イ（ンダノダルス発生鑓路１８にて、励磁電源
の出力Ｋｆｌ１期して、Ｉｌ定、開始および終了の１４
ルス信号を一定峙関関隔で発生せしめ、Ｓ定回路１６を
制御して、＠２８Ｕゝの斜線部で測定を行ない、測定信
号８°を出力し、矩形波励磁の目的を達成していた。

しかるに、この従来方式は、その励磁用の矩形波−生電
１１３１の周波数およびパルス信号発生が予め定めら九
な固定周波数および時間（Ｔ’ｆｌｘ）であった。

一方、検出器は、形状２口径その他種々の１のが作られ
、各々励磁コイルのリアクタンスヤ直流抵抗および励磁
回路のコア（図示していないン等に発生する渦流等によ
り、＊２１ＱＵ　’の波形の斜線部のように安定になる
までの時間が異り、励磁　。

電流Ｉ°が十分安定にならないうちに測定を開始してし
まうとか、または励磁電流としては安定になっていたの
に、実際に起電力に寄与する磁束の発生が発足でなく、
矩形波の特徴を生かせないことがあった。

この励磁周波数はでき声だけ高い１、電磁流量針として
応答性が良く高い精度で計れるが、前述の不安定状態を
勘案するあまり、必要以上に周波数を低くして精度の高
い測定ができないことがあった。

さらに、チーチコイルにより磁束の安定を検知してサン
プリングする方法もあるが、励磁周波数は一定であり、
前述のように立上りの早い場合においては精度の良い測
定が行なえなかった。

ここにおいて、本発明は、磁束検出手段により励磁磁束
が安定になったことを検出してサンプリングすると共に
、励磁電流の励磁方向も自動的に切換えて励磁周波数が
自動的に変化するようにしｋもので、検出器の口径その
他にょろり、アクタンスの変化に関係なく、最も良い条
件で流量の測定ができるようにした電磁流量針を提供す
る１ことを、その目的とする。

第３図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

図面において同一符号は同一４しくは相轟部分とする。

１４はＩ［＃Ｉ！電Ｌ１７は遅延回路、１９は夛−テコ
イル、加は切換回路、　２１は切換器である。

１１４１１１は、この実施例の動作波形を表わすメイム
チャートである。

！は励ｉ１′：ＩイルＵへ加える電圧Ｖにより流通する
励磁電流、Ｖｓはｔ−テコイル１９による検出電圧、Ｕ
は１対の電極１２に誘起される電圧である。

・−の実施例は、ａＳ図に示すように、測定管１１．１
対の電′Ｉｋ１２、励磁コイル１３およびｔ−テコイル
１９よりなる検出−四（、直流電源１４と、直流電源１
４からの出力を交互に切換えて励磁コイル１３に矩形波
を印加する切換器２１および切換回路２０と、電極１２
からの起電力Ｕを増幅する増幅器１５と、チーチフイル
１９からの出力Ｖｓによりパルスを発生するｐイ建ンダ
ノ臂ルス発生器１８と、このタイミングパルス発生１８
１Ｂからの／帯ルスを任意に可変でき所定時間遅延させ
モして〕４ルスを発生させる遅延回路１７と、このパル
スにより切換器２１を作動させる切換回路加と、タイン
ンダパルス発生６１８；６ｍうのパルスにより増１１１
１１５からの出力の測定を開始しかつ遅延回路１７から
のノ母ルスにより測定を終了して流量信号Ｓを出力する
測定回路１６とより、成っている。

直流電源１４からの電流が切換Ｉａ２１のａ側を経て、
励磁コイル１３に矢印の方向に電流が流れる。これによ
り検出器１０内に磁束を発生させる。そして切Ｑ　　　
　　　０　。

換回路２０を介して切換ｌ６２１をｂ＠に倒すことによ
り、前述と反対の電流が励磁コイル】３に流れ、この時
の電流波形は第４図Ｉのようになる。

電極１２からの起電力Ｕは増幅器１５により増幅され、
測定回路１６に送られ、ここでサンプリングがなされ、
必要時間だけ測定が行なわれるが、この波形を第４図Ｕ
に示しており、その時間は次のようにして決まる。

検出ｌ８１０内に置かれたサーチコイル１９には、励磁
コイル１３からの磁束により電流が流れ、電圧Ｖａが発
生するが、磁束が一定強度の定常状態になると（Ｔ置〜
Ｔ８　）この電圧Ｖｍは零になる。

第４図において、時点Ｔ８　より励磁が開始され、時点
丁■でサーチコイル電圧が零となる。

この時点丁、でチンプリンダパルス発生［１Ｍ１８より
パルスを発生し、１つは測定回路１６に送られ測定を開
始し、もう１つは遅延回路１７に送られる。

遅延回路１７では予め遅延時間Δｔ（時点Ｔｇ〜Ｔ魯　
＠Ｔ４〜Ｔ、）を求めて設定してお（、Δを時間後時点
Ｔｓにおいて遅延回路１７より／ダルスを発生し、１つ
は測定回路１６に送られ、さきに始めな一定を終了させ
流量信号Ｓを出力する。

遅延回路１７からの他の１つのパルスは、励磁電源の切
換回路２０に送られ、切換１１２１により励磁方向を反
対側に切換える（時点Ｔ、）、つまり％１周期’Ｔｖａ
ｒｉは可変である。

同様に、時点Ｔ４．Ｔ＠と進み、もとの時点Ｔ。

ｋ戻って、同じ行程が次々と繰り遮光され、測定が行な
われる。

なお、磁束検出手段に葉−チコイルを使ったが、ホール
素子等の牛導体式セン夛を用いてもよい。

このように、予め決められているのは測定開始から終了
までの時簡Δｔ［前もって任意に可変できるが、直流電
ｍ１４を商用電源から整流して作ることを考え、この時
間Δｔはｌ／商用電源同波数（５０，６０Ｈｉ）の整数
倍が良い〕のみであり、時点Ｔ、〜Ｔｍ−Ｔｓ〜Ｔ、ま
での時間は、検出Ｓ四の構造や、口径等による励磁コイ
ルのりアクタンスにより異り、サーチ；イル１９の出力
が零となる磁束が安定する時間によａ定まる。

これにより、本発明では励磁電源の励磁同波数は検出ｌ
ｓｕに応じた最も嵐い条件で測定でき、従来周波数が高
いとψンプリンダ時期が不遍轟となりデータが信頼性を
欠き、一方同波黴を低くすると無駄時間が入り応答性が
悪くなり高精度の測定が行なえないという欠点を払拭で
着る。

また、その励磁周波数は自動的に変わるので、測定途中
において何らかの外部ノイズ等により磁束が乱れに場合
は、それをカットするという自動的に除去する機能も同
時に具備するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成を表わすブロック図、１１２図
はその動作波形のタイムチャー）、ｌＩｇ＄１１は本発
明の一１！施例の構成を示すブロック図、第４図はその
動作波形のＩイムチャートである。 １〇−検出轍、１１−測定器、１２−電極、１３−励磁
コイル、１４−直流電源、１５−増幅６．１６−　ＩＩ
Ｉ定回路、１７−遅延回路、１８−タイ電シダΔルス斃
生回路、１９−チーチ；イ■、加−切換回路、２１−切
換器、３１−矩形波発生電源。 出願人代理人　　渚　股　　　清 妬　１　父 ｊ 蒋２　に 時間−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔ　流体の流通する測定管、この測定管に取付けな１対
   の電極および前配流体の流通方向およびこの電極の方向
   く直角な方向に磁束が作用する励磁フィルを有する電磁
   流置針検出器と、前記励磁コイルに電圧を供給する直流
   電源と、この直流電源からの出力を交互に切換えて前記
   励磁フィルに電流を供給する手段と、励礁冨イルの磁束
   に鎖交する磁束検出手段と、この磁束検出手段の出力が
   零になったことに応答するタイ電ンダノ譬ルス発生回路
   と、このタイ建ンｆＡルス発生ｉ路の出力を測定開始の
   起点として前記１対の電極から得られろ誘起電圧ｔ−測
   定する回路と、前記タイ々７／Ａルス発生回路からの信
   号から一定時間遷れて前記測定を停止しかつ前記切換子
   Ｒｔ切換えるΔルスを発生する遅延回路とからなること
   を特徴とする電磁流量針。