[發明專利]電磁流量計及其勵磁電路部的自診斷方法

有效

• 申請號: 201310034632.5
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103376136A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 山口祐一郎;樋口隆司;中村隆樹
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60;G01F25/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

相關申請的引用

本申請基于并要求2012年4月27日在先提出的日本專利申請第2012-104133號的優先權，在此通過引用而包括其全部內容。

技術領域

本發明的實施方式涉及一種電磁流量計及其勵磁電路部的自診斷方法。

背景技術

電磁流量計裝載有對各部分的異常狀態進行檢測的診斷功能。在具備向勵磁線圈流勵磁電流的勵磁電路的電磁流量計中，對該勵磁電流的異常進行檢測特別重要。

以前，作為電磁流量計的勵磁方式，有二值勵磁方式、三值勵磁方式以及剩磁勵磁方式。二值勵磁方式具有利用恒定電流的正勵磁和負勵磁。三值勵磁方式在二值勵磁中加入了無勵磁(例如參照日本特開2004-354205號公報)。剩磁勵磁方式使用間歇脈沖勵磁，實現了三值勵磁方式以上的低功率消耗(例如參照日本特開昭60-242318號公報)。

以前在勵磁電流的異常檢測中，通過利用設置在勵磁電路中的勵磁電流檢測電路檢測勵磁電流的變化，來判定勵磁電路的異常(例如參照日本特開2004-354205號公報)。

發明內容

一般而言，勵磁電流的異常檢測如日本特開2004-354205號公報所示地，需要具備對流經勵磁電路的電流進行檢測的電流檢測部的專用電路。即，電磁流量計為了進行勵磁電流的異常檢測而需要新的結構。

本發明所要解決的問題在于，提供一種不用附加新結構而能高精度地進行勵磁電流的異常檢測的電磁流量計以及其勵磁電流電路部的自診斷方法。

本實施方式的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生的電壓的檢測信號進行處理而求出流量，所述一對電極在與磁場的施加方向正交且與測量管的管軸正交的方向上配置在測量管。電磁流量計具有勵磁電路部、差動放大器、AD轉換器、定時控制電路和運算部。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。差動放大器檢測在一對電極間發生的電壓并輸出檢測信號。AD轉換器將來自差動放大器的檢測信號轉換成數字信號，并輸出數字檢測信號。定時控制電路生成：用于勵磁電路部的勵磁同步信號；第一采樣信號，用于對與正勵磁區間中的檢測信號的平坦部分和負勵磁區間中的檢測信號的平坦部分相對應的數字檢測信號的部分進行采樣；和第二采樣信號，用于對與正勵磁區間中的檢測信號的前沿部分和負勵磁區間中的檢測信號的后沿部分相對應的數字檢測信號的部分進行采樣。運算部執行流量運算處理和異常判定處理。流量運算處理基于第一采樣信號對數字檢測信號進行采樣而得到流速輸出信號，并根據流速輸出信號求出流體的流量。異常判定處理基于第二采樣信號對數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，并根據流速輸出信號和微分輸出信號求出微分噪聲，使用微分噪聲檢測勵磁電流的異常，判定勵磁電路部的故障之處。并且，運算部同時進行流量運算處理和異常判定處理。

在本實施方式的電磁流量計的勵磁電路部的自診斷方法中，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，所述電磁流量計對流經測量管的流體施加磁場，對基于一對電極間發生的電壓的檢測信號進行處理，求出流體的流量，所述一對電極在與磁場的施加方向正交且與測量管的管軸正交的方向上配置在測量管。電磁流量計的勵磁電路部的自診斷方法包括：對一對電極間發生的電壓進行放大，生成檢測信號的工序；將檢測信號轉換成數字信號，生成數字檢測信號的工序；對與矩形波勵磁電流的正勵磁區間中的檢測信號的平坦部分和矩形波勵磁電流的負勵磁區間中的檢測信號的平坦部分相對應的數字檢測信號的部分進行采樣，得到流速輸出信號，求出流體的流量的工序；對與正勵磁區間中的檢測信號的前沿部分和負勵磁區間中的檢測信號的后沿部分相對應的數字檢測信號的部分進行采樣，得到微分輸出信號的工序；對流速輸出信號乘以預先設定的比例常數k，求出微分輸出信號中包含的流速輸出信號成分的工序；從微分輸出信號中減去流速輸出信號成分，求出微分噪聲的工序；并且，將求得的微分噪聲與預先設定的檢測閾值進行比較，檢測勵磁電流的異常，判定勵磁電路部的故障之處的工序。

根據實施方式，能夠提供一種不用附加新結構而能高精度地進行勵磁電流的異常檢測的電磁流量計以及其勵磁電流電路部的自診斷方法。

附圖說明

圖1是示出第一實施方式的電磁流量計的結構的框圖。

圖2是說明第一實施方式的信號處理動作的時序圖。

圖3是說明求出微分噪聲的處理動作的時序圖。

圖4是說明第二實施方式的信號處理動作的時序圖。

具體實施方式