[发明专利]电磁流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种在各种加工系统中对具有导电性的流体的流量进行测定的电磁流量计。

背景技术

以往，这种电磁流量计中，对励磁线圈供给极性被交替切换的励磁电流，所述励磁线圈被配置为其磁场的产生方向与流过测定管内的流体的流动方向垂直，对与励磁线圈产生的磁场垂直相交地配置在测定管内的一对电极之间所产生的信号电动势进行检测，再将该电极之间所产生的信号电动势差动放大作为交流流量信号，将该交流流量信号进一步地放大，通过采样进行信号处理得到测定流量。

该电磁流量计根据其驱动电源方式的不同，被分为电池式电磁流量计、2线式电磁流量计、4线式电磁流量计等。另外，该电磁流量计随着励磁电流的增大，其电极间产生的信号电动势也增大，因此，具有测定精度增大的性质。

4线式电磁流量计是通过与2线的信号线不同系统的2线的电源线来对电磁流量计供给电力的，因此，与测定的流量无关，在励磁线圈流通的励磁电流可以取得较大。与之相对，2线式电磁流量计是根据通过2线的信号线发送来的4～20mA的电流信号来生成自己动作的电力的，能在励磁线圈中流通的励磁电流不能取得较大。进一步地，电池式电磁流量计的用于驱动的电力依存于内置的电池电源，励磁电流只能是小电流。

由此可见，2线式电磁流量计、电池式电磁流量计与4线式电磁流量计相比，其励磁电流是小电流，因此，电极间得到的信号电动势也较小。因此，2线式电磁流量计、电池式电磁流量计的信号放大电路的增益与4线式电磁流量计的增益相比要被设定得较大。另外，在电极间得到的信号电动势随着测定流体的流量(流速)的增大而变大，因此，与流量对应地切换信号放大电路的增益的话，即流量大时为低增益、流量小时为高增益的话，可以根据测定流量的范围提高精度。

图10概略示出具有根据流量自动地切换信号放大电路的增益的功能的电磁流量计(例如，参照专利文献1)。在该图中，100是接受励磁电流Iex的供给后对在测定管1C内流通的流体施加磁场、并输出该流体所产生的信号电动势的检测器，200是对检测器100供给励磁电流Iex、并且通过处理来自检测器100的信号电动势而对在测定管1C内流通的流体的流量进行测定的转换器。

在该电磁流量计中，转换器200包括：差动放大电路2、交流放大电路3、采样保持电路4、直流放大电路5、A/D转换电路6、处理部7和励磁电路8。另外，检测器100设有励磁线圈1D，该励磁线圈1D被配置为其磁场的产生方向与在测定管1C内流动的流体的流动方向垂直，在测定管1C内配置有一对的电极1A和1B，该一对的电极1A和1B与在该测定管1C内流动的流体的流动方向以及励磁线圈1D产生磁场的方向垂直相交。

在该电磁流量计中，励磁电路8根据来自处理部7的指令，输出由矩形波构成的规定频率的交流的励磁电流Iex。励磁线圈1D通过来自励磁电路8的励磁电流Iex而被励磁，从而产生磁场，对在测定管1C内流动的流体施加该产生的磁场。由此，在电极1A、1B间产生具有与流体的流速相应的振幅的信号电动势。然后，将该电极1A、1B间产生的信号电动势输入到差动放大电路2。

差动放大电路2将电极1A、电极1B间产生的信号电动势差动放大并将其作为交流流量信号。该交流流量信号在交流放大电路3中被放大，再向采样保持电路4输出。采样保持电路4对来自交流放大电路3的被放大了的交流流量信号采样，并将其作为直流流量信号。该直流流量信号在直流放大电路5中被放大，向A/D转换电路6输出。A/D转换电路6将来自直流放大电路5的被放大了的直流流量信号转换为数字信号，再向处理部7发送。处理部7根据来自A/D转换电路6的数字信号计算出在测定管1C内流动的流体的流量，将该计算出的流量作为测定流量输出。处理部7根据该计算出的流量，对交流放大电路3的增益、即对来自差动放大电路2的交流流量信号施加的增益进行切换。此时，测定流量大时增益低，测定流量小时增益高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-258111号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，根据图10所示的以往的电磁流量计中，由于对采样保持电路4的上游的交流放大电路3的增益进行切换，因此，在低流量高增益时产生低频噪音等的情况下(在流体中的固体物质碰到测定电极的情况下等产生低频噪音)，交流放大电路3的运算放大器发生饱和的可能性较高，该饱和的发生可能会导致测定流量产生误差。

本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够不发生饱和、且提高测定流量的精度的电磁流量计。