[发明专利]电磁流量计

说明书

本发明实现一种测量精度及测量稳定性高的、具备电导率测量功能的小型电磁流量计。本发明的电磁流量计具有：励磁线圈；第1电极及第2电极，它们以在与励磁线圈的磁场垂直的方向上相对的方式配设在测定管的外周面；放大电路，其以公共电位为基准来放大第1电极与第2电极之间产生的电动势；流量算出部，其根据从放大部输出的信号来算出流体的流量；第3电极，其与第1及第2电极分开地形成于测定管的外周面；第4电极，其与公共电位连接，并与流体接触；电阻，其一端与第3电极连接；电压检测部，其检测通过对电阻的另一端输入交流信号而在第3电极中产生的信号的电压；及电导率算出部，其根据由电压检测部检测到的电压的振幅来算出流体的电导率。

技术领域

本发明涉及在各种工艺系统中测量流体的流量的电磁流量计，尤其涉及一种具备测量流体的电导率的功能的电磁流量计。

背景技术

电磁流量计为如下测量设备，其具备：励磁线圈，其在与在测定管内流动的流体的流动方向垂直的方向上产生磁场；以及一对电极，它们配置在测定管上，沿与由励磁线圈产生的磁场正交的方向配置，该测量设备一边交替切换流至励磁线圈的励磁电流的极性、一边检测上述电极间产生的电动势，由此测量在测定管内流动的被检测流体的流量。

通常，电磁流量计大致分为接触式和电容式(非接触式)，所述接触式是使设置在测定管上的电极直接接触测量对象的流体来检测上述流体的电动势，所述电容式(非接触式)是经由流体与电极间的静电电容来检测上述流体的电动势而不会使设置在测定管上的电极接触测量对象的流体。

电容式电磁流量计是利用信号放大电路(例如差动放大电路)来放大电极间产生的电动势，之后利用模数转换电路转换为数字信号，并将该数字信号输入至微控制器等程序处理装置来执行规定的运算处理，由此算出流量。这种电容式电磁流量计因电极不易劣化、容易维护，所以近年来特别受到业界关注。作为电容式电磁流量计的现有技术，例如在专利文献1、2中有揭示。

此外，电磁流量计当中，存在具备不仅测量流体的流量、还测量该流体的电导率(所谓的导电率)的功能的电磁流量计。例如，专利文献3中揭示有一种配备双电极方式的电导率计的电磁流量计，所述双电极方式的电导率计对2个电极间施加正弦波或矩形波等的交流信号并测定在电极间流通的电流，由此求出电导率。该专利文献揭示的电导率计是通过将2个电极均浸入测量对象的液体来测量电导率。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开平5-172600号公报

【专利文献2】日本专利特开平8-261808号公报

【专利文献3】日本专利特开平7-5005号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

本发明者对在电容式电磁流量计中追加测量流体的电导率的功能这一内容进行了研究。然而，根据本发明者的研究，明确了存在以下所示的问题。

通常，电容式电磁流量计是以测量对象的流体与电极不接触的方式构成，因此测量对象的流体与电极之间的阻抗升高。因此，当噪声重叠在电极与信号放大电路的输入端子之间的线路上时，存在电磁流量计的测量精度及测量稳定性降低的问题。因此，在普通的电容式电磁流量计中，将励磁电流的频率设定为比普通的接触式电磁流量计高的几十Hz～几百Hz。

另一方面，将2个电极均浸入检测对象的流体(液体)来测量电导率的电导率计通常是将施加至2个电极间的交流信号的频率设定为几十Hz～几百Hz。

因而，在将以往的电容式电磁流量计与以往的双电极方式的电导率计组合在一起的情况下，流量的测量所需的励磁电流的频带与电导率的测量所需的交流信号的频带会发生重叠，因此励磁电流与交流信号会相互干扰，从而有流量及电导率的测量精度和测量稳定性降低之虞。