[發(fā)明專利]電磁流量計及其勵磁電路部的自診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310034632.5
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103376136A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山口祐一郎;樋口隆司;中村隆樹
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60;G01F25/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

1.一種電磁流量計，對測量管中的流體施加磁場，對基于一對電極間發(fā)生的電壓的檢測信號進行處理，求出所述流體的流量，所述一對電極在與所述磁場的施加方向正交且與所述測量管的管軸正交的方向上配置在所述測量管內(nèi)，其特征在于，所述電磁流量計具備：

勵磁電路部，具有生成所述磁場的勵磁線圈和向所述勵磁線圈流過矩形波勵磁電流的勵磁電路；

差動放大器，檢測在所述一對電極間發(fā)生的電壓，并輸出檢測信號；

AD轉(zhuǎn)換器，將來自所述差動放大器的檢測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸出數(shù)字檢測信號；

定時控制電路，生成：用于所述勵磁電路部的勵磁同步信號；第一采樣信號，用于對與正勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的平坦部分和負(fù)勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的平坦部分相對應(yīng)的所述數(shù)字檢測信號的部分進行采樣；和第二采樣信號，用于對與所述正勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的前沿部分和所述負(fù)勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的后沿部分相對應(yīng)的所述數(shù)字檢測信號的部分進行采樣；以及

運算部，執(zhí)行：流量運算處理，基于所述第一采樣信號，對所述數(shù)字檢測信號進行采樣，得到流速輸出信號，并根據(jù)所述流速輸出信號求出所述流體的流量；和異常判定處理，基于第二采樣信號，對所述數(shù)字檢測信號進行采樣，得到包含微分噪聲和流速輸出信號成分的微分輸出信號，并根據(jù)所述流速輸出信號和所述微分輸出信號求出微分噪聲，使用所述微分噪聲檢測所述勵磁電流的異常，判定所述勵磁電路部的故障之處，

運算部同時進行所述流量運算處理和所述異常判定處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁流量計，其特征在于，在同一正勵磁區(qū)間或者同一負(fù)勵磁區(qū)間進行所述流量運算處理中的用于得到所述流速輸出信號的所述數(shù)字檢測信號的采樣和所述異常判定處理中的用于得到所述微分輸出信號的所述數(shù)字檢測信號的采樣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁流量計，其特征在于，

在所述異常判定處理中，

所述運算部對所述流速輸出信號乘以預(yù)先設(shè)定的比例常數(shù)，求出流速輸出信號成分，

另外，所述運算部從所述微分輸出信號中減去所求得的所述流速輸出信號成分，求出所述微分噪聲，并且，

所述運算部將求得的所述微分噪聲與檢測閾值進行比較，檢測勵磁電流的異常。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁流量計，其特征在于，與多個故障模式相對應(yīng)地分別設(shè)定多個檢測閾值。

5.一種電磁流量計的勵磁電路部的自診斷方法，所述電磁流量計具備勵磁電路部，所述勵磁電路部具有生成磁場的勵磁線圈和向勵磁線圈流過矩形波勵磁電流的勵磁電路，所述電磁流量計對測量管中的流體施加所述磁場，對基于一對電極間發(fā)生的電壓的檢測信號進行處理，求出所述流體的流量，所述一對電極在與所述磁場的施加方向正交且與所述測量管的管軸正交的方向上配置在所述測量管，其特征在于，所述自診斷方法包括：

對所述一對電極間發(fā)生的電壓進行放大，生成檢測信號的工序；

將所述檢測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，生成數(shù)字檢測信號的工序；

對與所述勵磁電流的正勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的平坦部分和所述勵磁電流的負(fù)勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的平坦部分相對應(yīng)的所述數(shù)字檢測信號的部分進行采樣，得到流速輸出信號，求出所述流體的流量的工序；

對與所述正勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的前沿部分和所述負(fù)勵磁區(qū)間中的所述檢測信號的后沿部分相對應(yīng)的所述數(shù)字檢測信號的部分進行采樣，得到微分輸出信號的工序；

對所述流速輸出信號乘以預(yù)先設(shè)定的比例常數(shù)k，求出所述微分輸出信號中包含的流速輸出信號成分的工序；

從所述微分輸出信號中減去所述流速輸出信號成分，求出微分噪聲的工序；以及

將求得的所述微分噪聲與預(yù)先設(shè)定的檢測閾值進行比較，檢測勵磁電流的異常，判定所述勵磁電路部的故障之處的工序。