[發(fā)明專利]電磁流量計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010188579.0
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101900586A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 菅原藤和;志村徹
• 申請（專利權(quán)）人: 橫河電機(jī)株式會社
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張?zhí)焓?/td>

相關(guān)申請的交叉引用

本申請基于2009年5月28日提交的日本專利申請2009-129229并且要求其優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁流量計，更具體地說，涉及檢測待測流體非滿水平的雙頻激勵型電磁流量計。

背景技術(shù)

在化工廠中執(zhí)行的流量控制中，作為用來測量流體的流量的電磁流量計的激勵類型，一般來說合成激勵型(下文稱為“雙頻激勵型”)是已知的，其中具有高頻(第一頻率)的激勵電流分量與具有低于第一頻率的頻率(第二頻率)的激勵電流分量同時流過激勵線圈從而形成合成磁場。圖8是示出了雙頻激勵型電磁流量計1的結(jié)構(gòu)的示圖。將參考圖1描述電磁流量計1的結(jié)構(gòu)和操作。

在圖8，電磁流量計1包括檢測器10、激勵電路20、放大電路30、A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器31、恒流電路40和CPU(中央處理單元)50。

檢測器10包括激勵線圈11和電極12和13。CPU?50包括高頻流量計算單元51、低頻流量計算單元52、雙頻流量計算單元53、非滿水平檢測單元54和輸出單元55。

在檢測器10中提供電極12和13，并且提供激勵線圈11，從而把從電極產(chǎn)生的磁場施加到檢測器10中的待測流體R。

電極12和13的輸出被輸入到放大電路30，放大電路30對電極12和13的輸出之間的差進(jìn)行放大并且把經(jīng)過放大的信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換器31。A/D轉(zhuǎn)換器31把差分放大信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并且把數(shù)字信號輸出給CPU?50。

恒流電路40的輸出端連接到電極12和13。例如，恒流電路40包括兩個二極管(未示出)。每個二極管的陽極都連接到預(yù)定電壓，而陰極連接到電極12或13。在恒流電路40中，泄露電流(下文稱為“恒定電流”)沿二極管的相反方向流到電極12和13。

CPU?50中的高頻流量計算單元51和低頻流量計算單元52從A/D轉(zhuǎn)換器31接收數(shù)字信號并且計算待測流體R與激勵頻率對應(yīng)的流量。

雙頻流量計算單元53接收由高頻流量計算單元51和低頻流量計算單元52計算的流量并且計算待測流體R與雙頻激勵對應(yīng)的流量。

在恒定電流通過放大電路30和A/D轉(zhuǎn)換器31從恒流電路40流到電極12和13時，非滿水平檢測單元54接收電極12和13的輸出，并且在檢測器10中檢測待測流體R是否處于非滿水平。

輸出單元55接收由雙頻流量計算單元53計算的流量以及由非滿水平檢測單元54檢測到的檢測信號。隨后，輸出單元55輸出對應(yīng)于流量或指示非滿水平的電流信號。

接下來，將描述電磁流量計1測量流量和檢測非滿水平的操作。激勵電路20根據(jù)來自CPU?50的激勵控制信號使得作為高頻激勵電流和低頻激勵電流之和的激勵電流(雙頻激勵電流)流到激勵線圈11，從而從激勵線圈11產(chǎn)生磁場。激勵線圈11把與激勵電流對應(yīng)的磁場施加到待測流體R。

電極12和13檢測并輸出與流速和磁場相對應(yīng)的并且由對應(yīng)于高頻激勵電流和低頻激勵電流的磁場產(chǎn)生的信號(電動勢)。

CPU?50接收通過放大電路30和A/D轉(zhuǎn)換器31從電極12和13輸出的信號。

CPU?50中的高頻流量計算單元51對與高頻同步的接收信號執(zhí)行預(yù)定操作以計算對應(yīng)于高頻激勵的流量eH(第一流量，下文稱為“高頻流量”)。高頻流量計算單元51對高頻流量eH執(zhí)行低通操作以計算高頻低通濾波流量FH(第一低通濾波流量)。

低頻流量計算單元52對與低頻同步的接收信號執(zhí)行預(yù)定操作以計算與低頻激勵對應(yīng)的流量eL(第二流量，下文稱為“低頻流量”)。低頻流量計算單元52對低頻流量eL執(zhí)行低通操作以計算低頻低通濾波流量FL(第二低通濾波流量)。

雙頻流量計算單元53與高頻同步地把高頻低通濾波流量FH與低頻低通濾波流量FL相加以計算與雙頻激勵對應(yīng)的流量eA(第三流量，下文稱為“雙頻流量”)。

輸出單元55輸出與雙頻流量eA對應(yīng)的電流信號(例如，4到20mA的范圍內(nèi))或者電壓信號(例如，1到5V的范圍內(nèi))。

使用下面的兩種方法來在非滿水平檢測單元54中檢測流體是否處在非滿水平。

(1)首先，將描述使得恒定電流從恒流電路40流到電極12和13的方法。當(dāng)恒定電流流過而待測流體R處于非滿水平時，電極12和13的輸出電壓之間的差(差分電壓)大于流體處于滿水平時的差。

非滿水平檢測單元54將差分電壓與預(yù)定檢測電壓進(jìn)行比較。當(dāng)差分電壓高于預(yù)定檢測電壓時，檢測到流體處于非滿水平。JP-A-3-186716披露了檢測非滿水平的方法。