[发明专利]电磁流量计及其励磁电路部的自诊断方法

说明书

相关申请的引用

本申请基于并要求2012年4月27日在先提出的日本专利申请第2012-104133号的优先权，在此通过引用而包括其全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种电磁流量计及其励磁电路部的自诊断方法。

背景技术

电磁流量计装载有对各部分的异常状态进行检测的诊断功能。在具备向励磁线圈流励磁电流的励磁电路的电磁流量计中，对该励磁电流的异常进行检测特别重要。

以前，作为电磁流量计的励磁方式，有二值励磁方式、三值励磁方式以及剩磁励磁方式。二值励磁方式具有利用恒定电流的正励磁和负励磁。三值励磁方式在二值励磁中加入了无励磁(例如参照日本特开2004-354205号公报)。剩磁励磁方式使用间歇脉冲励磁，实现了三值励磁方式以上的低功率消耗(例如参照日本特开昭60-242318号公报)。

以前在励磁电流的异常检测中，通过利用设置在励磁电路中的励磁电流检测电路检测励磁电流的变化，来判定励磁电路的异常(例如参照日本特开2004-354205号公报)。

发明内容

一般而言，励磁电流的异常检测如日本特开2004-354205号公报所示地，需要具备对流经励磁电路的电流进行检测的电流检测部的专用电路。即，电磁流量计为了进行励磁电流的异常检测而需要新的结构。

本发明所要解决的问题在于，提供一种不用附加新结构而能高精度地进行励磁电流的异常检测的电磁流量计以及其励磁电流电路部的自诊断方法。

本实施方式的电磁流量计对测量管中的流体施加磁场，对基于一对电极间发生的电压的检测信号进行处理而求出流量，所述一对电极在与磁场的施加方向正交且与测量管的管轴正交的方向上配置在测量管。电磁流量计具有励磁电路部、差动放大器、AD转换器、定时控制电路和运算部。励磁电路部具有生成磁场的励磁线圈和向励磁线圈流过矩形波励磁电流的励磁电路。差动放大器检测在一对电极间发生的电压并输出检测信号。AD转换器将来自差动放大器的检测信号转换成数字信号，并输出数字检测信号。定时控制电路生成：用于励磁电路部的励磁同步信号；第一采样信号，用于对与正励磁区间中的检测信号的平坦部分和负励磁区间中的检测信号的平坦部分相对应的数字检测信号的部分进行采样；和第二采样信号，用于对与正励磁区间中的检测信号的前沿部分和负励磁区间中的检测信号的后沿部分相对应的数字检测信号的部分进行采样。运算部执行流量运算处理和异常判定处理。流量运算处理基于第一采样信号对数字检测信号进行采样而得到流速输出信号，并根据流速输出信号求出流体的流量。异常判定处理基于第二采样信号对数字检测信号进行采样，得到包含微分噪声和流速输出信号成分的微分输出信号，并根据流速输出信号和微分输出信号求出微分噪声，使用微分噪声检测励磁电流的异常，判定励磁电路部的故障之处。并且，运算部同时进行流量运算处理和异常判定处理。

在本实施方式的电磁流量计的励磁电路部的自诊断方法中，电磁流量计具备励磁电路部，所述励磁电路部具有生成磁场的励磁线圈和向励磁线圈流过矩形波励磁电流的励磁电路，所述电磁流量计对流经测量管的流体施加磁场，对基于一对电极间发生的电压的检测信号进行处理，求出流体的流量，所述一对电极在与磁场的施加方向正交且与测量管的管轴正交的方向上配置在测量管。电磁流量计的励磁电路部的自诊断方法包括：对一对电极间发生的电压进行放大，生成检测信号的工序；将检测信号转换成数字信号，生成数字检测信号的工序；对与矩形波励磁电流的正励磁区间中的检测信号的平坦部分和矩形波励磁电流的负励磁区间中的检测信号的平坦部分相对应的数字检测信号的部分进行采样，得到流速输出信号，求出流体的流量的工序；对与正励磁区间中的检测信号的前沿部分和负励磁区间中的检测信号的后沿部分相对应的数字检测信号的部分进行采样，得到微分输出信号的工序；对流速输出信号乘以预先设定的比例常数k，求出微分输出信号中包含的流速输出信号成分的工序；从微分输出信号中减去流速输出信号成分，求出微分噪声的工序；并且，将求得的微分噪声与预先设定的检测阈值进行比较，检测励磁电流的异常，判定励磁电路部的故障之处的工序。

根据实施方式，能够提供一种不用附加新结构而能高精度地进行励磁电流的异常检测的电磁流量计以及其励磁电流电路部的自诊断方法。

附图说明

图1是示出第一实施方式的电磁流量计的结构的框图。

图2是说明第一实施方式的信号处理动作的时序图。

图3是说明求出微分噪声的处理动作的时序图。

图4是说明第二实施方式的信号处理动作的时序图。

具体实施方式