JP3062916B2 - ２線式電磁流量計 - Google Patents
２線式電磁流量計Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、各種プロセス系にお
いて導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計に
関し、特に直流電源に接続された２線のケーブルより電
源が供給され、このケーブルを介して計測値を出力する
２線式電磁流量計に関するものである。
いて導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計に
関し、特に直流電源に接続された２線のケーブルより電
源が供給され、このケーブルを介して計測値を出力する
２線式電磁流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の２線式電磁流量計に
おいては、測定管内を流れる流体の流れ方向に対してそ
の磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイルへ
所定周波数で励磁電流を供給し、励磁コイルの発生磁界
と直交して測定管内に配置された電極間に得られる信号
起電力（流量に比例した信号）を検出し、この検出した
信号起電力に基づいてＣＰＵでの演算処理により計測値
を０〜１００％値として求め、直流電源（D.C.２４Ｖ）
を供給している２線のケーブルに流れる電流Ｉ（ケーブ
ル電流）を、上記求めた計測値に応じて４〜２０ｍＡの
電流範囲で調整するものとしている。この場合、励磁コ
イルへの励磁電圧ＶEXおよび励磁電流ＩEXは、ケーブル
に流れる上記電流範囲以下の電流を利用して作られる。
すなわち、計測値が４〜２０ｍＡ範囲の電流信号に変換
されるため、励磁回路では常に確保できる電流として４
ｍＡしか使用することができず、信号起電力を大きくと
るために４ｍＡ中の大部分を励磁電流ＩEX（ＩEX≒４ｍ
Ａ）としている。また、励磁電圧ＶEXは、６Ｖとしてい
る。
おいては、測定管内を流れる流体の流れ方向に対してそ
の磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイルへ
所定周波数で励磁電流を供給し、励磁コイルの発生磁界
と直交して測定管内に配置された電極間に得られる信号
起電力（流量に比例した信号）を検出し、この検出した
信号起電力に基づいてＣＰＵでの演算処理により計測値
を０〜１００％値として求め、直流電源（D.C.２４Ｖ）
を供給している２線のケーブルに流れる電流Ｉ（ケーブ
ル電流）を、上記求めた計測値に応じて４〜２０ｍＡの
電流範囲で調整するものとしている。この場合、励磁コ
イルへの励磁電圧ＶEXおよび励磁電流ＩEXは、ケーブル
に流れる上記電流範囲以下の電流を利用して作られる。
すなわち、計測値が４〜２０ｍＡ範囲の電流信号に変換
されるため、励磁回路では常に確保できる電流として４
ｍＡしか使用することができず、信号起電力を大きくと
るために４ｍＡ中の大部分を励磁電流ＩEX（ＩEX≒４ｍ
Ａ）としている。また、励磁電圧ＶEXは、６Ｖとしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この２線式電磁流量計
において、信号起電力は、ｅ＝ｋ・Ｂ・ｖ・Ｄとして表
される。なお、この式において、ｋは定数、Ｄは測定管
の口径、ｖは平均流速、Ｂは発生磁束密度である。ここ
で、Ｂは励磁電流ＩEXに比例し、励磁電流ＩEXを大きく
すれば同じ流速でも信号起電力ｅが大きくなる。しか
し、従来においては、励磁電流ＩEXは上述した如く４ｍ
Ａに規定されている。このため、信号起電力ｅが小さ
く、流速に応じて電極に重畳してくるノイズの影響を受
けて出力が大きくふらつき、すなわち高流量になるにつ
れ信号起電力ｅに含まれるノイズレベルの割合が高くな
ってＳ／Ｎ比が低下し、安定した流量計測ができないと
いう問題があった。
において、信号起電力は、ｅ＝ｋ・Ｂ・ｖ・Ｄとして表
される。なお、この式において、ｋは定数、Ｄは測定管
の口径、ｖは平均流速、Ｂは発生磁束密度である。ここ
で、Ｂは励磁電流ＩEXに比例し、励磁電流ＩEXを大きく
すれば同じ流速でも信号起電力ｅが大きくなる。しか
し、従来においては、励磁電流ＩEXは上述した如く４ｍ
Ａに規定されている。このため、信号起電力ｅが小さ
く、流速に応じて電極に重畳してくるノイズの影響を受
けて出力が大きくふらつき、すなわち高流量になるにつ
れ信号起電力ｅに含まれるノイズレベルの割合が高くな
ってＳ／Ｎ比が低下し、安定した流量計測ができないと
いう問題があった。
【０００４】なお、計測値に応じて、すなわち計測値に
応ずるケーブル電流Ｉ（４〜２０ｍＡ）を利用して、励
磁電流ＩEXを大きな値に切り換えることが考えられる。
例えば、計測値が５０％である場合に励磁電流ＩEXの切
り換えを行うものとすると、この計測値に応ずるケーブ
ル電流は１２ｍＡであり、励磁コイルには１２ｍＡ−４
ｍＡ＝８ｍＡの電流をさらに流すことができる。すなわ
ち、現在の４ｍＡに加えて８ｍＡ、合計１２ｍＡの電流
を流すことができ、３倍の信号起電力ｅを得ることがで
きる。しかし、実際には励磁電流ＩEXを流し過ぎると、
励磁コイルがその電流供給期間内では立ち上がらなくな
る。すなわち、その電流供給期間において、励磁電流Ｉ
EXに応じた規定の磁力を得ることができなくなる。この
ため、計測値に応ずるケーブル電流Ｉを利用して励磁電
流ＩEXを大きな値に切り換えるようにしたとしても、励
磁電流ＩEXはその電流供給期間内で励磁コイルが立ち上
がるところまでしか増大させることができない。したが
って、信号起電力ｅはあまり大きくならず、Ｓ／Ｎ比の
改善が悪く、流量計測が不安定となる問題は依然として
残る。
応ずるケーブル電流Ｉ（４〜２０ｍＡ）を利用して、励
磁電流ＩEXを大きな値に切り換えることが考えられる。
例えば、計測値が５０％である場合に励磁電流ＩEXの切
り換えを行うものとすると、この計測値に応ずるケーブ
ル電流は１２ｍＡであり、励磁コイルには１２ｍＡ−４
ｍＡ＝８ｍＡの電流をさらに流すことができる。すなわ
ち、現在の４ｍＡに加えて８ｍＡ、合計１２ｍＡの電流
を流すことができ、３倍の信号起電力ｅを得ることがで
きる。しかし、実際には励磁電流ＩEXを流し過ぎると、
励磁コイルがその電流供給期間内では立ち上がらなくな
る。すなわち、その電流供給期間において、励磁電流Ｉ
EXに応じた規定の磁力を得ることができなくなる。この
ため、計測値に応ずるケーブル電流Ｉを利用して励磁電
流ＩEXを大きな値に切り換えるようにしたとしても、励
磁電流ＩEXはその電流供給期間内で励磁コイルが立ち上
がるところまでしか増大させることができない。したが
って、信号起電力ｅはあまり大きくならず、Ｓ／Ｎ比の
改善が悪く、流量計測が不安定となる問題は依然として
残る。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、Ｓ／Ｎ比を
上げ、高流量時においても安定した流量計測を行うこと
のできる２線式電磁流量計を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、Ｓ／Ｎ比を
上げ、高流量時においても安定した流量計測を行うこと
のできる２線式電磁流量計を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、その第１発明（請求項１に係る発明）は、上
述した２線式電磁流量計において、計測値が所定の％値
を越えた場合、この所定の％値を越える計測値に応ずる
ケーブル電流を利用し、励磁電圧ＶEXのＶEX1からＶ
EX2 への昇圧に併せ、励磁電流ＩEXをＩEX1 からＩEX2
へ増大するようにしたものである。また、その第２発明
（請求項２に係る発明）は、上述した２線式電磁流量計
において、計測値が第１の％値を越えた場合、この第１
の％値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、
励磁電圧ＶEXをＶEX1 からＶEX2 へ昇圧し、計測値が第
１の％値よりも高い第２の％値を越えた場合、この第２
の％値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、
励磁電圧ＶEXのＶEX1 からＶEX2 への昇圧に併せ、励磁
電流ＩEXをＩEX1 からＩEX2 へ増大するようにしたもの
である。
るために、その第１発明（請求項１に係る発明）は、上
述した２線式電磁流量計において、計測値が所定の％値
を越えた場合、この所定の％値を越える計測値に応ずる
ケーブル電流を利用し、励磁電圧ＶEXのＶEX1からＶ
EX2 への昇圧に併せ、励磁電流ＩEXをＩEX1 からＩEX2
へ増大するようにしたものである。また、その第２発明
（請求項２に係る発明）は、上述した２線式電磁流量計
において、計測値が第１の％値を越えた場合、この第１
の％値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、
励磁電圧ＶEXをＶEX1 からＶEX2 へ昇圧し、計測値が第
１の％値よりも高い第２の％値を越えた場合、この第２
の％値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、
励磁電圧ＶEXのＶEX1 からＶEX2 への昇圧に併せ、励磁
電流ＩEXをＩEX1 からＩEX2 へ増大するようにしたもの
である。
【０００７】
【作用】したがってこの発明によれば、その第１発明で
は、例えば、計測値が５０％を越えた場合、この５０％
を越える計測値に応ずるケーブル電流Ｉ＝１２ｍＡを利
用し、励磁電圧ＶEXのＶEX1 ＝６ＶからＶEX2 ＝１０Ｖ
への昇圧に併せ、励磁電流ＩEXがＩEX1 ＝４ｍＡからＩ
EX2 ＝８ｍＡへ増大する。また、その第２発明では、例
えば、計測値が２５％を越えた場合、この２５％を越え
る計測値に応ずるケーブル電流Ｉ＝８ｍＡを利用し、励
磁電圧ＶEXがＶEX 1 ＝６ＶからＶEX2 ＝１０Ｖへ昇圧さ
れ、計測値が５０％を越えた場合、この５０％を越える
計測値に応ずるケーブル電流Ｉ＝１２ｍＡを利用し、励
磁電圧ＶEXのＶEX1 ＝６ＶからＶEX2 ＝１０Ｖへの昇圧
に併せ、励磁電流ＩEXがＩEX1 ＝４ｍＡからＩEX2 ＝８
ｍＡへ増大する。
は、例えば、計測値が５０％を越えた場合、この５０％
を越える計測値に応ずるケーブル電流Ｉ＝１２ｍＡを利
用し、励磁電圧ＶEXのＶEX1 ＝６ＶからＶEX2 ＝１０Ｖ
への昇圧に併せ、励磁電流ＩEXがＩEX1 ＝４ｍＡからＩ
EX2 ＝８ｍＡへ増大する。また、その第２発明では、例
えば、計測値が２５％を越えた場合、この２５％を越え
る計測値に応ずるケーブル電流Ｉ＝８ｍＡを利用し、励
磁電圧ＶEXがＶEX 1 ＝６ＶからＶEX2 ＝１０Ｖへ昇圧さ
れ、計測値が５０％を越えた場合、この５０％を越える
計測値に応ずるケーブル電流Ｉ＝１２ｍＡを利用し、励
磁電圧ＶEXのＶEX1 ＝６ＶからＶEX2 ＝１０Ｖへの昇圧
に併せ、励磁電流ＩEXがＩEX1 ＝４ｍＡからＩEX2 ＝８
ｍＡへ増大する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示す２線式電磁流量計
のブロック回路構成図である。同図において、１は測定
管、２は測定管１内を流れる流体の流れ方向に対してそ
の磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイル、
３は励磁コイル２へ矩形波状の励磁電流ＩEXを周期的に
供給する励磁回路、４ａ，４ｂは励磁コイル２の発生磁
界と直交して測定管１内に配置された検出電極、５は接
地電極、６は電極４ａ，４ｂ間に得られる信号起電力を
検出する信号起電力検出回路、７はこの信号起電力検出
回路６の検出する信号起電力をサンプルホールドするサ
ンプルホールド回路、８はＡ／Ｄ変換器、９はＣＰＵ、
１０はＤ／Ａ変換器、１１は出力回路、１２は昇圧回路
であり、この２線式電磁流量計１００はケーブルＬ１，
Ｌ２を介して直流電源（D.C.２４Ｖ）２００と接続され
ている。
る。図１はこの発明の一実施例を示す２線式電磁流量計
のブロック回路構成図である。同図において、１は測定
管、２は測定管１内を流れる流体の流れ方向に対してそ
の磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイル、
３は励磁コイル２へ矩形波状の励磁電流ＩEXを周期的に
供給する励磁回路、４ａ，４ｂは励磁コイル２の発生磁
界と直交して測定管１内に配置された検出電極、５は接
地電極、６は電極４ａ，４ｂ間に得られる信号起電力を
検出する信号起電力検出回路、７はこの信号起電力検出
回路６の検出する信号起電力をサンプルホールドするサ
ンプルホールド回路、８はＡ／Ｄ変換器、９はＣＰＵ、
１０はＤ／Ａ変換器、１１は出力回路、１２は昇圧回路
であり、この２線式電磁流量計１００はケーブルＬ１，
Ｌ２を介して直流電源（D.C.２４Ｖ）２００と接続され
ている。
【０００９】励磁回路３は励磁電圧回路３−１，定電流
回路３−２および励磁電流スイッチング回路３−３を備
え、励磁電圧回路３−１と出力回路１１とはケーブルＬ
１，Ｌ２間に直列に接続されている。ケーブルＬ２と出
力回路１１との間にはスイッチＳＷ４が設けられ、この
スイッチＳＷ４と並列にスイッチＳＷ１を介して昇圧回
路１２が設けられている。定電流回路３−２は、トラン
ジスタＴｒ１，Ｔｒ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２、コンバータ
ＣＰ１，ＣＰ２、ツェナーダイオードＺＤを備え、抵抗
Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列回路に並列にスイッチＳＷ３が
設けられている。励磁電流スイッチング回路３−３はス
イッチＳＷ５〜ＳＷ８からなる。また、励磁電流スイッ
チング回路３−３と昇圧回路１２との間には、スイッチ
ＳＷ２が設けられている。これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ
８はＣＰＵ９によりそのオン／オフ状況が制御される。
回路３−２および励磁電流スイッチング回路３−３を備
え、励磁電圧回路３−１と出力回路１１とはケーブルＬ
１，Ｌ２間に直列に接続されている。ケーブルＬ２と出
力回路１１との間にはスイッチＳＷ４が設けられ、この
スイッチＳＷ４と並列にスイッチＳＷ１を介して昇圧回
路１２が設けられている。定電流回路３−２は、トラン
ジスタＴｒ１，Ｔｒ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２、コンバータ
ＣＰ１，ＣＰ２、ツェナーダイオードＺＤを備え、抵抗
Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列回路に並列にスイッチＳＷ３が
設けられている。励磁電流スイッチング回路３−３はス
イッチＳＷ５〜ＳＷ８からなる。また、励磁電流スイッ
チング回路３−３と昇圧回路１２との間には、スイッチ
ＳＷ２が設けられている。これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ
８はＣＰＵ９によりそのオン／オフ状況が制御される。
【００１０】次に、この２線式電磁流量計１００の動作
について、ＣＰＵ９の機能を交えながら説明する。 〔計測値が０％から２５％の期間での動作〕この場合、
ＣＰＵ９によって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は
オフ、スイッチＳＷ４はオンに制御される。直流電源２
００からの電源の供給を受けて、ＣＰＵ９は、励磁電流
スイッチング回路３−３のスイッチＳＷ５〜ＳＷ８を駆
動する。これにより、励磁コイル２へ所定の周波数で矩
形波状の励磁電流ＩEXが流れる。この励磁電流ＩEXの大
きさは定電流回路３−２によって決定される。この場
合、定電流回路３−２は、スイッチＳＷ３がオフとされ
ていることから、励磁電流ＩEXを４ｍＡとする。また、
励磁コイル２への励磁電圧ＶEXは、スイッチＳＷ２がオ
フとされていることから、励磁電圧回路３−１によって
決定される。この場合、励磁電圧ＶEXは６Ｖとされる。
について、ＣＰＵ９の機能を交えながら説明する。 〔計測値が０％から２５％の期間での動作〕この場合、
ＣＰＵ９によって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は
オフ、スイッチＳＷ４はオンに制御される。直流電源２
００からの電源の供給を受けて、ＣＰＵ９は、励磁電流
スイッチング回路３−３のスイッチＳＷ５〜ＳＷ８を駆
動する。これにより、励磁コイル２へ所定の周波数で矩
形波状の励磁電流ＩEXが流れる。この励磁電流ＩEXの大
きさは定電流回路３−２によって決定される。この場
合、定電流回路３−２は、スイッチＳＷ３がオフとされ
ていることから、励磁電流ＩEXを４ｍＡとする。また、
励磁コイル２への励磁電圧ＶEXは、スイッチＳＷ２がオ
フとされていることから、励磁電圧回路３−１によって
決定される。この場合、励磁電圧ＶEXは６Ｖとされる。
【００１１】励磁コイル２へ所定の周波数で矩形波状の
励磁電流ＩEXが流れると測定管１内に交流磁界が発生す
る。これにより、電極４ａ，４ｂ間に流速と磁界との相
互作用により信号起電力が生じ、これが信号起電力検出
回路６で検出される。この検出される信号起電力はサン
プルホールド回路７でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変
換器８を介してＣＰＵ９へ送られる。ＣＰＵ９は、送ら
れてくる信号起電力に基づいて所定の演算処理により計
測値を０〜１００％値として求め、この求めた計測値を
Ｄ／Ａ変換器１０を介して出力回路１１へ送る。出力回
路１１は、ケーブルＬ１，Ｌ２に流れる電流Ｉ（ケーブ
ル電流）を調整し、ＣＰＵ１０から送られてくる計測値
に応じた４〜２０ｍＡ範囲の値とする。これにより、計
測値が０％から２５％の期間では、図２に領域Ｉとして
示すように、励磁電流ＩEXをＩEX1 ＝４ｍＡ，励磁電圧
ＶEXをＶEX1 ＝６Ｖとして、ケーブル電流Ｉが４ｍＡか
ら８ｍＡの範囲で変化する。
励磁電流ＩEXが流れると測定管１内に交流磁界が発生す
る。これにより、電極４ａ，４ｂ間に流速と磁界との相
互作用により信号起電力が生じ、これが信号起電力検出
回路６で検出される。この検出される信号起電力はサン
プルホールド回路７でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変
換器８を介してＣＰＵ９へ送られる。ＣＰＵ９は、送ら
れてくる信号起電力に基づいて所定の演算処理により計
測値を０〜１００％値として求め、この求めた計測値を
Ｄ／Ａ変換器１０を介して出力回路１１へ送る。出力回
路１１は、ケーブルＬ１，Ｌ２に流れる電流Ｉ（ケーブ
ル電流）を調整し、ＣＰＵ１０から送られてくる計測値
に応じた４〜２０ｍＡ範囲の値とする。これにより、計
測値が０％から２５％の期間では、図２に領域Ｉとして
示すように、励磁電流ＩEXをＩEX1 ＝４ｍＡ，励磁電圧
ＶEXをＶEX1 ＝６Ｖとして、ケーブル電流Ｉが４ｍＡか
ら８ｍＡの範囲で変化する。
【００１２】〔計測値が２５％から５０％の期間での動
作〕計測値が２５％を越えると、ＣＰＵ９は、スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２をオン、スイッチＳＷ３，ＳＷ４をオフ
とする。これにより、２５％を越える計測値に応ずるケ
ーブル電流Ｉ（８ｍＡ）が昇圧回路１２へ供給され、こ
の昇圧回路１２での昇圧動作によって励磁電圧ＶEXが１
０Ｖとされる。なお、この場合、定電流回路３−２での
スイッチＳＷ３はオフとされたままであるので、励磁電
流ＩEXは４ｍＡのままとされる。すなわち、この場合、
昇圧回路１２で電流を必要とするので、すなわち励磁電
圧ＶEXの昇圧源を確保する必要があるので、励磁電流Ｉ
EXは４ｍＡのままとする。これにより、計測値が２５％
から５０％の期間では、図２に領域IIとして示すよう
に、励磁電流ＩEXをＩEX1 ＝４ｍＡ，励磁電圧ＶEXをＶ
EX2 ＝１０Ｖとして、ケーブル電流Ｉが８ｍＡから１２
ｍＡの範囲で変化する。
作〕計測値が２５％を越えると、ＣＰＵ９は、スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２をオン、スイッチＳＷ３，ＳＷ４をオフ
とする。これにより、２５％を越える計測値に応ずるケ
ーブル電流Ｉ（８ｍＡ）が昇圧回路１２へ供給され、こ
の昇圧回路１２での昇圧動作によって励磁電圧ＶEXが１
０Ｖとされる。なお、この場合、定電流回路３−２での
スイッチＳＷ３はオフとされたままであるので、励磁電
流ＩEXは４ｍＡのままとされる。すなわち、この場合、
昇圧回路１２で電流を必要とするので、すなわち励磁電
圧ＶEXの昇圧源を確保する必要があるので、励磁電流Ｉ
EXは４ｍＡのままとする。これにより、計測値が２５％
から５０％の期間では、図２に領域IIとして示すよう
に、励磁電流ＩEXをＩEX1 ＝４ｍＡ，励磁電圧ＶEXをＶ
EX2 ＝１０Ｖとして、ケーブル電流Ｉが８ｍＡから１２
ｍＡの範囲で変化する。
【００１３】〔計測値が５０％から１００％の期間での
動作〕計測値が５０％を越えると、ＣＰＵ９は、スイッ
チＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオン、スイッチＳＷ４をオ
フとする。これにより、５０％を越える計測値に応ずる
ケーブル電流Ｉ（１２ｍＡ）が昇圧回路１２へ供給さ
れ、この昇圧回路１２での昇圧動作によって励磁電圧Ｖ
EXは、先の２５％から５０％の期間の場合と同様、１０
Ｖとされる。また、定電流回路３−２でのスイッチＳＷ
３がオンとされることから、励磁電流ＩEXはそれまでの
４ｍＡから８ｍＡに増大する。すなわち、この場合、ケ
ーブル電流Ｉより励磁電圧ＶEXの昇圧源とは別に、１２
ｍＡ−８ｍＡ＝４ｍＡの電流を確保することができるの
で、励磁電流ＩEXを８ｍＡへ増大する。これにより、計
測値が５０％から１００％の期間では、図２に領域III
として示すように、励磁電流ＩEXをＩEX2 ＝８ｍＡ，励
磁電圧ＶEXをＶEX2 ＝１０Ｖとして、ケーブル電流Ｉが
１２ｍＡから２０ｍＡの範囲で変化する。すなわち、本
実施例では、計測値が５０％に達した以降、励磁電圧Ｖ
EXの昇圧によって励磁コイル２の立ち上がりを早くして
励磁電流ＩEXを大とすることができている。これによっ
て、本実施例によれば、計測値が５０％に達した以降、
信号起電力が大きくなり、Ｓ／Ｎ比を上げ、高流量時に
おいても安定した流量計測が可能となる。
動作〕計測値が５０％を越えると、ＣＰＵ９は、スイッ
チＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオン、スイッチＳＷ４をオ
フとする。これにより、５０％を越える計測値に応ずる
ケーブル電流Ｉ（１２ｍＡ）が昇圧回路１２へ供給さ
れ、この昇圧回路１２での昇圧動作によって励磁電圧Ｖ
EXは、先の２５％から５０％の期間の場合と同様、１０
Ｖとされる。また、定電流回路３−２でのスイッチＳＷ
３がオンとされることから、励磁電流ＩEXはそれまでの
４ｍＡから８ｍＡに増大する。すなわち、この場合、ケ
ーブル電流Ｉより励磁電圧ＶEXの昇圧源とは別に、１２
ｍＡ−８ｍＡ＝４ｍＡの電流を確保することができるの
で、励磁電流ＩEXを８ｍＡへ増大する。これにより、計
測値が５０％から１００％の期間では、図２に領域III
として示すように、励磁電流ＩEXをＩEX2 ＝８ｍＡ，励
磁電圧ＶEXをＶEX2 ＝１０Ｖとして、ケーブル電流Ｉが
１２ｍＡから２０ｍＡの範囲で変化する。すなわち、本
実施例では、計測値が５０％に達した以降、励磁電圧Ｖ
EXの昇圧によって励磁コイル２の立ち上がりを早くして
励磁電流ＩEXを大とすることができている。これによっ
て、本実施例によれば、計測値が５０％に達した以降、
信号起電力が大きくなり、Ｓ／Ｎ比を上げ、高流量時に
おいても安定した流量計測が可能となる。
【００１４】なお、本実施例では、計測値が２５％から
５０％の期間において励磁電圧ＶEXをＶEX2 ＝１０Ｖと
したが、ＶEX1 ＝６Ｖのままとしてもよい。すなわち、
計測値が５０％を越えた場合に初めて、励磁電圧ＶEXを
ＶEX2 ＝１０Ｖに、励磁電流ＩEXをＩEX2 ＝８ｍＡにす
るようにしてもよい。また、上述では、計測値の上昇過
程で説明したが、下降過程でも同様の動作（逆動作）が
行われることは言うまでもない。
５０％の期間において励磁電圧ＶEXをＶEX2 ＝１０Ｖと
したが、ＶEX1 ＝６Ｖのままとしてもよい。すなわち、
計測値が５０％を越えた場合に初めて、励磁電圧ＶEXを
ＶEX2 ＝１０Ｖに、励磁電流ＩEXをＩEX2 ＝８ｍＡにす
るようにしてもよい。また、上述では、計測値の上昇過
程で説明したが、下降過程でも同様の動作（逆動作）が
行われることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、その第１発明では、計測値が所定の％値
を越えた場合、この所定の％値を越える計測値に応ずる
ケーブル電流を利用し、励磁電圧ＶEXのＶEX1 からＶ
EX2 への昇圧に併せ、励磁電流ＩEXがＩEX1 からＩEX2
へ増大するものとなり、計測値が所定の％値を越えた以
降、励磁電圧ＶEXの昇圧によって励磁コイルの立ち上が
りを早くして励磁電流ＩEXを大とすることが可能とな
る。これによって、、計測値が所定の％値に達した以
降、信号起電力を大きくし、Ｓ／Ｎ比を上げ、高流量時
においても安定した流量計測を行うことが可能となる。
また、その第２発明では、計測値が第１の％値を越えた
場合、この第１の％値を越える計測値に応ずるケーブル
電流を利用し、励磁電圧ＶEXがＶEX1 からＶEX 2 へ昇圧
され、計測値が第２の％値を越えた場合、この第２の％
値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、励磁
電圧ＶEXのＶEX1 からＶEX2 への昇圧に併せ、励磁電流
ＩEXがＩEX1 からＩEX2 へ増大するものとなり、第１の
％値に応ずるケーブル電流により励磁電圧ＶEXの昇圧源
を確保のうえ、また第２の％値に応ずるケーブル電流に
より励磁電流ＩEXの増大源を確保のうえ、計測値が第２
の％値を越えた以降、励磁電圧ＶEXの昇圧によって励磁
コイルの立ち上がりを早くして励磁電流ＩEXを大とする
ことが可能となる。これによって、計測値が第２の％値
に達した以降、信号起電力を大きくし、Ｓ／Ｎ比を上
げ、高流量時においても安定した流量計測を行うことが
可能となる。
発明によれば、その第１発明では、計測値が所定の％値
を越えた場合、この所定の％値を越える計測値に応ずる
ケーブル電流を利用し、励磁電圧ＶEXのＶEX1 からＶ
EX2 への昇圧に併せ、励磁電流ＩEXがＩEX1 からＩEX2
へ増大するものとなり、計測値が所定の％値を越えた以
降、励磁電圧ＶEXの昇圧によって励磁コイルの立ち上が
りを早くして励磁電流ＩEXを大とすることが可能とな
る。これによって、、計測値が所定の％値に達した以
降、信号起電力を大きくし、Ｓ／Ｎ比を上げ、高流量時
においても安定した流量計測を行うことが可能となる。
また、その第２発明では、計測値が第１の％値を越えた
場合、この第１の％値を越える計測値に応ずるケーブル
電流を利用し、励磁電圧ＶEXがＶEX1 からＶEX 2 へ昇圧
され、計測値が第２の％値を越えた場合、この第２の％
値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、励磁
電圧ＶEXのＶEX1 からＶEX2 への昇圧に併せ、励磁電流
ＩEXがＩEX1 からＩEX2 へ増大するものとなり、第１の
％値に応ずるケーブル電流により励磁電圧ＶEXの昇圧源
を確保のうえ、また第２の％値に応ずるケーブル電流に
より励磁電流ＩEXの増大源を確保のうえ、計測値が第２
の％値を越えた以降、励磁電圧ＶEXの昇圧によって励磁
コイルの立ち上がりを早くして励磁電流ＩEXを大とする
ことが可能となる。これによって、計測値が第２の％値
に達した以降、信号起電力を大きくし、Ｓ／Ｎ比を上
げ、高流量時においても安定した流量計測を行うことが
可能となる。
【図１】 本発明の一実施例を示す２線式電磁流量計の
ブロック回路構成図である。
ブロック回路構成図である。
【図２】 この２線式電磁流量計における計測値とケー
ブル電流との関係および励磁電圧，励磁電流との関係を
示す図である。
ブル電流との関係および励磁電圧，励磁電流との関係を
示す図である。
１…測定管、２…励磁コイル、３…励磁回路、３−１…
励磁電圧回路、３−２…定電流回路、３−３…励磁電流
スイッチング回路、４ａ，４ｂ…検出電極、５…接地電
極、６…信号起電力検出回路、７…サンプルホールド回
路、８…Ａ／Ｄ変換器、９…ＣＰＵ、１０…Ｄ／Ａ変換
器、１１…出力回路、１２…昇圧回路、ＳＷ１〜ＳＷ８
…スイッチ、１００…２線式電磁流量計、Ｌ１，Ｌ２…
ケーブル、２００…直流電源。
励磁電圧回路、３−２…定電流回路、３−３…励磁電流
スイッチング回路、４ａ，４ｂ…検出電極、５…接地電
極、６…信号起電力検出回路、７…サンプルホールド回
路、８…Ａ／Ｄ変換器、９…ＣＰＵ、１０…Ｄ／Ａ変換
器、１１…出力回路、１２…昇圧回路、ＳＷ１〜ＳＷ８
…スイッチ、１００…２線式電磁流量計、Ｌ１，Ｌ２…
ケーブル、２００…直流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/60
Claims (2)
- 【請求項１】 測定管内を流れる流体の流れ方向に対し
てその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイ
ルへ所定周波数で励磁電流を供給し、前記励磁コイルの
発生磁界と直交して前記測定管内に配置された電極間に
得られる信号起電力を検出し、この信号起電力に基づい
て計測値を０〜１００％値として求め、この求めた計測
値に応じて直流電源を供給している２線のケーブルに流
れる電流を所定の電流範囲で調整する一方、このケーブ
ルに流れる前記電流範囲以下の電流を利用して前記励磁
コイルへの励磁電圧ＶEXおよび励磁電流ＩEXを作る２線
式電磁流量計において、 前記計測値が所定の％値を越えた場合、この所定の％値
を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、前記励
磁電圧ＶEXのＶEX1 からＶEX2 への昇圧に併せ、前記励
磁電流ＩEXをＩEX1 からＩEX2 へ増大する制御手段を備
えたことを特徴とする２線式電磁流量計。 - 【請求項２】 測定管内を流れる流体の流れ方向に対し
てその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイ
ルへ所定周波数で励磁電流を供給し、前記励磁コイルの
発生磁界と直交して前記測定管内に配置された電極間に
得られる信号起電力を検出し、この信号起電力に基づい
て計測値を０〜１００％値として求め、この求めた計測
値に応じて直流電源を供給している２線のケーブルに流
れる電流を所定の電流範囲で調整する一方、このケーブ
ルに流れる前記電流範囲以下の電流を利用して前記励磁
コイルへの励磁電圧ＶEXおよび励磁電流ＩEXを作る２線
式電磁流量計において、 前記計測値が第１の％値を越えた場合、この第１の％値
を越える計測値に応ずるケーブル電流を利用し、前記励
磁電圧ＶEXをＶEX1 からＶEX2 へ昇圧し、前記計測値が
前記第１の％値よりも高い第２の％値を越えた場合、こ
の第２の％値を越える計測値に応ずるケーブル電流を利
用し、前記励磁電圧ＶEXのＶEX1 からＶEX2 への昇圧に
併せ、前記励磁電流ＩEXをＩEX1 からＩEX2 へ増大する
制御手段を備えたことを特徴とする２線式電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187170A JP3062916B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | ２線式電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187170A JP3062916B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | ２線式電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850043A JPH0850043A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3062916B2 true JP3062916B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=16201344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187170A Expired - Lifetime JP3062916B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | ２線式電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3062916B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19938160C2 (de) * | 1999-08-16 | 2003-11-20 | Krohne Messtechnik Kg | Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren und Durchflußmeßgerät |
| JP4300562B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2009-07-22 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
| JP4378765B2 (ja) * | 2000-12-26 | 2009-12-09 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計の励磁回路 |
| JP4110442B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2008-07-02 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
| DE10200768B4 (de) * | 2001-12-06 | 2004-03-11 | Krohne Ag | Massendurchflussmessgerät und Verfahren zum Betrieb eines Massendurchflussmessgerätes |
| JP3996464B2 (ja) * | 2002-07-31 | 2007-10-24 | 株式会社山武 | ２線式電磁流量計 |
| JP5065620B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2012-11-07 | 株式会社キーエンス | 電磁流量計 |
| JP6806532B2 (ja) * | 2016-11-09 | 2021-01-06 | アズビル株式会社 | 電磁流量計の励磁回路、および電磁流量計 |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP6187170A patent/JP3062916B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0850043A (ja) | 1996-02-20 |
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