(57)【要約】【課題】この発明の目的は、測定器具、特に磁気誘導流量計を操作する方法を提供し、良好なＳＮ比を得ることである。【解決手段】この発明は、測定操作が測定周波数で刻時される測定機器を制御する方法に関するものであり、測定操作において要求される測定データは、周波数分析にかけられ、測定周波数は、これによって要求される周波数スペクトラムの関数として自動的に制御される。この方法において、良好なＳＮ比が得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定作業が測定周波数で刻時される測定装置の制御方法において、
測定作業に要求される測定データは周波数分析にかけられ、前記測定周波数は、前記周波数分析によって規定された周波数スペクトルに関連して自動的に制御されることを特徴とする測定装置の制御方法。
【請求項２】
前記測定周波数は、最高のＳＮ比を有する測定信号が得られる方法において自動的に選択されることを特徴とする請求項１記載の測定装置の制御方法。
【請求項３】
前記測定周波数は、規定された周波数スペクトルからの少なくとも一つの主周波数に関連して制御されることを特徴とする請求項１記載の測定装置の制御方法。
【請求項４】
前記測定周波数は、前記少なくとも一つの主周波数で、前記少なくとも一つの主周波数の整数倍で、又は前記少なくとも一つの前記主な周波数の分数倍で、自動的に制御されることを特徴とする請求項３記載の測定装置の制御方法。
【請求項５】
前記測定周波数は、前記少なくとも一つの主周波数より他の周波数で自動的に制御されることを特徴とする請求項３記載の測定装置の制御方法。
【請求項６】
予め規定された周波数域は、前記測定周波数に配分され、前記測定周波数は、前記予め規定された周波数域内で、いくつかの要求された主周波数によって、最大全周波数分離で、自動的に制御されることを特徴とする請求項３記載の測定装置の制御方法。
【請求項７】
前記周波数分析は、位相判別法において実行されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の測定装置の制御方法。
【請求項８】
前記測定動作は、好ましくは特定の位相で位相固定する位相依存法において制御されることを特徴とする請求項７記載の測定装置の制御方法。
【請求項９】
前記測定器具は、界磁コイルと、２つの測定電極を有し、測定周波数で刻時される測定チューブとからなる磁気誘導流量計であり、前記界磁コイルは、コイル駆動電流が供給され、電圧が２つの測定電極で検出され、検出された電圧は、周波数分析にかけられ、前記コイル駆動電流が前記界磁コイルに供給されるときの測定周波数は、所定の周波数スペクトラムの関数として制御されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の測定装置の制御方法。
【請求項１０】
前記界磁コイルには、変化する定電流が供給されることを特徴とする請求項９記載の測定装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測定周波数で刻時される測定作業を有する測定器具の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記方法を用いた例としては、磁気誘導流量計の測定方法がある。磁気誘導流量計は、測定チューブを流れる媒体の流量を測定するために使用され、少なくとも一つの界磁コイルによって、前記測定チューブの縦軸に垂直な方向に延出する磁界要素を有する磁界を発生させ、媒体に誘導される電圧が２つの測定電極を介して検出される。磁気誘導流量計の基調をなす概念は、流速の測定に関して電磁誘導の原理を使用することを提案した１８３２年のファラディに戻る。誘導に関するファラディの法則によれば、電荷を有し、磁界内を通過する流媒体は、流れ方向に対して垂直且つ磁界に対して垂直な方向に電界強度を発生させる。磁気誘導流量計は、界磁コイルによって、流方向に垂直な方向に延出する磁界要素を有する磁界を発生させる。磁界内では、所定数の電荷を有する流媒体の量要素が、電極によって検出された測定電圧に対する量要素において生じる電界強度に貢献する。
【０００３】
従来の磁気誘導流量計において、前記測定電極は、流媒体との誘導型又は容量型結合にいずれかに関して設計される。磁気誘導流量計の顕著な特性は、前記測定された電圧と、前記測定注の断面にわたって平均された流媒体の速度との間、言い換えると測定された電圧と流量との間の比例関係である。
【０００４】
流速の関数として測定電極で検出される測定電圧は、典型的には、数マイクロボルト及び数ミリボルトの範囲である。しかしながら、測定される電圧には、良く干渉するノイズ電圧が重なる。通常、これらのノイズ電圧は、電流計供給電力及びポンプのストローク率の周波数に関連した異なる周波数で現れる。入力回路のインピーダンスによれば、前記ノイズ電圧の大きさを数百ｍＶ程度に高くすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえに、この発明の目的は、測定器具、特に磁気誘導流量計を作動させる方法を提供し、良好なＳＮ比を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
最初に述べられる方法に関して、上述された目的は、測定作業の間検出される測定変数を周波数分析にかけることによって、またそれによって規定された周波数に関連して測定周波数を自動的に制御することによって達成される。
【０００７】
このように、この発明によれば、測定作業を刻時する測定周波数は、予め設定されるのではなく、検出されたノイズ周波数に関連して制御される。測定周波数を制御する方法にはいろいろある。
【０００８】
基本的に、本発明の好ましい実施例において実行されるように、測定周波数は、到達可能な最高ＳＮ比を有する測定信号を引き出すような方法で、制御される。これは、測定周波数が、最高に可能なＳＮ比を有する測定信号を常に引き出せる方法において、ノイズの大きさ分布、言い換えると干渉スペクトラムに対応して連続して制御される。ここでの重要な様相は、干渉周波数がなくなるので、測定周波数が自動的に且つ即座に新しい干渉スペクトラムにシフトされ、測定周波数をよりよいＳＮ比に導く他の値にセットすることができることに、測定機器の制御の間、干渉スペクトラムにおける即座の対応がある。
【０００９】
一般的に前記干渉スペクトラムは、ノイズレベルから明らかに立ち上がっているいくつかの主周波数を含んでいる。それ故に、本発明の好ましい実施例において、前記測定周波数は、要求されるスペクトラムの少なくとも一つの主周波数によって自動的に制御される。これは、別の方法においても達成することができる。特に、本発明の好ましい実施例において、測定周波数は、一つの要求される主周波数によって、一つの主周波数の整数倍によって、又は一つの主周波数の分数倍によって、自動的に制御される。
【００１０】
選択肢の一つとして、本発明の好ましい実施例は、測定周波数は、要求される主周波数とは別の周波数によって自動的に制御されることを提供する。この発明の他の例では、予め規定された周波数域は、測定周波数のために選択され、この場合、前記測定周波数は、最大の内部周波数分離で、要求される主周波数のいくつかによって、予め規定された周波数域の範囲内で自動的に制御される。
【００１１】
本質的には、獲得された振動の位相には関係なく、周波数分析を実行することが可能である。しかしながら、この発明の実施例において、周波数分析は、位相依存である。これに関して、本発明の好ましい例は、付加的に位相依存法において、好ましくは上述したように測定周波数を制御するために使用される周波数を有する獲得された振動の位相で位相をロックすることで、測定作業の刻時機構を制御する。
【００１２】
上述したように、この発明による方法は、磁気誘導流量計の操作に特に良く役に立つ。したがって、この発明の好ましい例は、界磁コイル及び２つの電極を有する測定チューブからなる磁気誘導流量計の形の測定機器を目指している。この場合、測定周波数で刻時される界磁コイルは、コイル駆動電流が供給され、電圧は、２つの測定電極で検出され、これによって検出された電圧は、周波数分析にかけられ、コイル駆動電流で界磁コイルに影響を与える測定周波数は、要求される周波数スペクトラムに関連して制御される。特に、本発明の実施例において、界磁コイルに変化する定電流を供給する。
【００１３】
発明の方法が実行され、強化されるいくつかの方法がある。これに対して、添付図面を参照して、従属請求項及び本発明の実施例の下記する詳細な説明に注意を払う必要がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００１５】
図１に示される磁気誘導流量計は、そこを流れる媒体によって誘導される電圧を検出する２つの電極を有する測定チューブ１を具備する。必要な磁界は、２つの界磁コイル３によって生じる。
【００１６】
界磁電流発生器４は、界磁コイル３にコイル駆動電流を供給する。マイクロコントローラ５は、界磁電流発生器４を作動させ、予め選択された測定周波数で刻時される界磁コイル３は、変化する定電流が供給される。磁気誘導流量計ｎ測定作業が刻時される測定周波数は、下記に記載される方法において選択される：
磁界によって流媒体に誘導される電圧は、測定電極によって検出されてプリアンプ６に供給され、そこからＡ／Ｄ変換器７に送られる。しかしながら、媒体に誘導された電圧に加えて、ノイズ電圧が同様に結合され、誘導された電圧と同様にプリアンプ６及びＡ／Ｄ変換器７を介してマイクロコントローラ５に送られる。これによって得られた値は、マイクロコントローラ５に接続されたメモリモジュール８に蓄積され、測定作業において要求される測定データを、マイクロコントローラ５の制御下で、この場合には、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）である周波数分析にかけられる。この結果、分離出力を介して出力される有効な情報信号９からなる周波数スペクトラム及び干渉スペクトラム１０を生じる。
【００１７】
干渉スペクトラム１０は、再びマイクロコントローラ５に最適化され、測定周波数を制御するのに使用される。上述した実施例において、測定周波数は、干渉スペクトラムの主周波数の一つ、好ましくは優れた干渉周波数で自動的に制御される。この場合、周波数分析は、測定作業の位相依存刻時によって、特に測定周波数が制御される方法によって主周波数を提供する振動位相を位相固定させる位相依存法において実行される。
【００１８】
その結果、寄生するノイズ電圧による重要な干渉の発生なしに、たいへん良好なＳＮ比を提供する磁気誘導流量計を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に方法によって奏される磁気誘導流量計のブロックダイアグラムでえある。
【符号の説明】
【００２０】
１  測定チューブ
２  測定電極
３  界磁コイル
４  界磁電流発生器
５  マイクロコントローラ
６  プリアンプ
７  Ａ／Ｄ変換器
８  メモリモジュール
９  情報信号
１０  干渉スペクトラム
【図１】
2006300942.tif 000003