[发明专利]状态检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测流体的特性或状态、磁场的状态或测量管内的状态的状态检测装置。

背景技术

一般来说，在使用流量计进行流量测量的情况下，有如下的要求，即，希望在检测出被测量流体的流量的同时，检测出该流体的特性或状态或者流体所流过的配管内的状态。例如，在混合药液等的生产线中，在测量流体的流量的同时，测量导电率或介电常数等流体的特性。另外，在附着物多的配管中，为了知道其维护周期而测量配管内的附着物的堆积状态。像这样，就要求在测量流体的流量的同时测量该流体的特性或状态或者流体所流过的配管内的状态，此外，还要求用与流量计基本上相同的硬件构成来实现这些测量。

也就是说，期望可以在1台测量机器中任意地选择像测量流体的流量、测量流体的状态、以及同时测量流体的流量和状态那样各种各样的使用方法。另外，由期望同时进行流量和状态的测量可知，重要在于不管流体的流量如何都要测量出流体的特性或状态。

这里，如果作为流量计将电磁流量计视为对象，则除了上述的要求以外，从电磁流量计的自行诊断的侧面考虑，还希望有配管内的状态的测量。例如，在从与流体接触的电极中取出电位的被称作电极式的方式中，当在电极上附着绝缘物等时，就不会精度优良地取出电位，从而无法测量正确的流量。该情况下，如果可以不中断流量信号的测量地判断是流量在变化还是信号因附着物而变化，就可以预先防止流量测量值可疑之类的问题。另外，一般来说，电磁流量计在所施加的磁场变动的情况下，就会在流量测量值中产生误差。此时，如果知道对流体施加的磁场的状态，就可以判断此时产生的输出异常是由流量的变化引起的，还是由对流体施加的磁场异常引起的，作为流量计可以具有自行诊断功能。

如上所述，希望有针对用与流量计基本上相同的硬件构成来进行流量以外的各种测量的要求的解决对策。

作为可以实现如上所述的要求的技术，例如在专利文献1或非专利文献1中公开有在电磁流量计中检测流速以外的参数的装置。在非专利文献1或专利文献1中，作为电磁流量计的应用，给出测量水位、导电率等的情况的例子。该电磁流量计中，根据在同时驱动设于配管的上下的励磁线圈时由电极得到的信号电动势与单独地驱动配管的上侧的励磁线圈时的信号电动势的比，求出水位，另外根据使与电极连接的前置放大器的输入阻抗变化时的信号电动势的比，求出流体的导电率。认为由此就可以实现附着检测等。

但是，在专利文献1或非专利文献1中公开的电磁流量计中，由于是以流量信号的比为基础来检测流体的特性或状态，因此存在如下的问题，即，随着流体的流量接近0而产生很大的误差，精度变差，在流量为0处无法检测流体的特性或状态，另外，由于无法区别是因流量变动使流量测量值变动还是因磁场变动使流量测量值变动，因此存在无法检测磁场变动的问题。

针对于此，发明人提出过如图29所示的状态检测装置(参照专利文献2)。该状态检测装置具有：流过被测量流体的测量管1；一对电极2a、2b，其按照与对被测量流体施加的磁场及测量管1的轴PAX双方正交并且与被测量流体接触的方式，在测量管1中对置配置，检测因上述磁场和被测量流体的流动而产生的电动势；励磁线圈3，在将与测量管轴PAX的方向正交的包含了电极2a、2b的平面PLN设为测量管1的边界时，其在以该平面PLN作为边界的测量管1的前后对被测量流体施加不对称的、随时间变化的磁场；状态定量化部8，其从由电极2a、2b检测出的、与流体的流速无关的δA/δt分量的电动势和由流体的流速引起的v×B分量的电动势的合成电动势中，提取δA/δt分量，从δA/δt分量中，提取依赖于参数(流体的特性或状态或者测量管内的状态)的变动分量，基于该变动分量将参数定量化；向励磁线圈3供给励磁电流的电源部9。

状态定量化部8由信号变换部5、状态存储部6、状态输出部7构成，上述信号变换部5从由电极2a、2b检测出的δA/δt分量的电动势和v×B分量的电动势的合成电动势中，提取δA/δt分量，从δA/δt分量中提取依赖于参数的变动分量，上述状态存储部6预先存储依赖于参数的变动分量与参数之间的关系，上述状态输出部7基于存储于状态存储部6中的关系，求出与提取出的变动分量对应的参数。根据专利文献2中公开的状态检测装置，无论流体的流速如何，都可以精度优良地检测出包括磁场和流体的测量管内的状态。

专利文献1  日本专利第3164684号公报

专利文献2  日本特开2006-90794号公报