(57)【要約】      （修正有）【課題】取り付け方向の自由度が高い電磁流量計を提供する。【解決手段】導電性の液体が流れる流路と、流体の流れる方向と直交する方向の磁界を印加する磁界発生手段と、流体内に発生する起電力を検出する電圧検出部とを備え、磁界発生手段は、流路の断面内において流体の流れる方向と直交する複数の方向の磁界を印加可能なように複数設けられる。また、流路に磁界を印加する為のコイルを流路の周方向に沿って３個以上備え、コイルに印加する電流を調整する事により、流路に加わる磁界の方向を制御すると共に、コイル同士の間に電圧検出電極が配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の液体が流れる流路と、
前記流体の流れる方向と直交する方向の磁界を印加する磁界発生手段と、
前記流体内に発生する起電力を検出する電圧検出部と
を備え、
前記磁界発生手段は、前記流路の断面内において前記流体の流れる方向と直交する複数の方向の磁界を印加可能なように複数設けられることを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁流量計であって、
前記流路に磁界を印加する為のコイルを前記流路の周方向に沿って３個以上備え、
前記コイルに印加する電流を調整する事により、流路に加わる磁界の方向を制御できると共に、前記コイル同士の間に電圧検出電極が配置される事を特徴とする電磁流量計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電磁流量計であって、
流路の周方向に複数の電圧検出用電極を配置すると共に、電極から得られた誘導起電力の大きさから流路内の液面を判断し、流体の流量を計測する電磁流量計。
【請求項４】
請求項３にかかる電磁流量計であって、
予め設定された磁界の方向に対応する前記電圧検出用電極で計測した電圧と、その磁界と直交する方向の磁界の方向に合応する前記電圧検出用電極で計測した電圧との値が等しい場合、流路が満水であると判断して流量を算出する電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体の流量を計測する手段の一つとして電磁流量計がある。電磁流量計は、磁界中を流れる導電性流体に発生する起電力を、流路に設置した２つの電極で検出し流量を算出する。この為、起電力を検出する為の電極を流路に配置する必要があると共に、起電力を検出する２つの電極の方向と重力の方向の関係によっては、流路が全て流体で満たされた状態でなくとも、電極に出力が現れ、正確な流量の情報を得る事ができないという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-０９５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、電磁流量計に関するものであり、取り付け姿勢が従来使用されている電磁流量計よりも自由度が高い電磁流量計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による電磁流量計では、導電性の液体が流れる流路に対し、垂直な方向の磁界を印加し、流体に発生する起電力を電圧検出部で検出する事により、液体の流量を計測する電磁流量計であって、前記磁界の方向は流路の断面に対して、電気的に回転可能であると共に流体が発生する起電力を検出する為に、複数の検出電極を配置する事を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、流路が非満水状態でも流量の計測ができると共に、取り付け方向に自由度を持った電磁流量計を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁流量計の取り付け状態を示す概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係る電磁流量計の断面を示す概略図。
【図３】本発明の一実施形態に係る電磁流量計の電気的接続を示す一接続例。
【図４】本発明の一実施形態に係る電磁流量計の回路構成の一例を示す概念図。
【図５】本発明の一実施形態に係る電磁流量計の流量検知制御を示すフローチャート。
【図６】本発明の他の実施形態に係る電磁流量計の流量検知制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係る電磁流量計の断面図を示す概略図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る電磁流量計の取り付け姿勢を決定するためのテーブルを示す図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る電磁流量計の断面図を示す概略図。
【図１０】従来の電磁流量計の断面図を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電磁流量計を取り付けた状態を示す装置の外形図である。装置には、流体が流入する流入路１７と流体が流出する流出路１８が、ケース１６に設けられている。計測された流体の流量は、表示窓１５に表示される。
【０００９】
図１０は、従来用いられている電磁流量計の、流量検出部の概略断面図である。図１０中、１Ａ及び１Ａ’は対をなすコイルであり、流路１２０内を流れる流体の流れ方向に対して概略垂直な方向の磁界を印加する。流路内を導電性液体が流れている状態で、コイル１Ａ及び１Ａ’に通電すると、流体に誘導起電力が発生する。発生した誘導起電力は、流路に設けられた電極１０１及び電極１０５を通じて検出され、ここでは図示していない信号処理装置によって、流量に換算される。なお、図１０では電極１０１及び電極１０５は流路１２０の外側に配置されており、流路１２０内部の流体が発生する起電力は流路１２０の壁面を通じ静電容量を介して電極１０１及び電極１０５に現れる。
【００１０】
従来から用いられているこの様な流量計は、電極１０１及び電極１０５からしか流体に発生する誘導起電力を検出する手段を持たない。この為、流路が被測定流体で完全に満たされていなければ正確な流量が計測できないという欠点があった。
【００１１】
本発明は、以下に説明する通り、流路が被測定流体で完全に満たされていなくとも、正確な流量の計測が行える電磁流量計を提供するものである。
【００１２】
この目的を達成する為に、本発明の一実施形態に係る電磁流量計では、図２に示すように、流路に対して任意の方向と大きさの磁界を発生させる為の、少なくとも２個のコイルと、コイルが発生した磁界中を被測定流体が移動する事で発生する起電力を検出する為の少なくとも３個の電極を備えている。図２においては、コイルは、コイルＡとコイルＡ’および、コイルＢとコイルＢ’の２組設けられている。コイルＡとコイルＡ’とは同じ方向の磁界を発生させることができ、コイルＢとコイルＢ’とは同じ方向の磁界を発生させることができるため、コイルＡ’とコイルＢ’とは省略してもよいし、別の方向に磁界を発生できる他のコイルＣ、コイルＤを設けても良い。また、電極は電極１から電極８までの８個を流路２０の円周上に略等間隔となるように並べている。
【００１３】
各コイルには、それぞれ大きさの異なる電流が印加されており、流路２０に対して垂直な面内で、流路２０内に任意の方向の磁界を発生させると共に、各コイルに印加する電流を可変する事で磁界の強さも変える事ができる。
【００１４】
この様な構成を取ることで、任意の２箇所の電極を結ぶ直線に対して直交する磁界（すなわち、任意の２箇所の電極に出力電圧が現れるような磁界）を発生させる事ができ、流路２０が流体で満たされていない場合でも、流体に接している２箇所の検出電極が発生する誘導起電力を計測する事で、流体の流量を計測する事ができる。さらに、任意の２つの電極が接液していれば流量の計測が可能であるため、流量計の取り付け方向に大きな自由度を持たせる事ができる。
【００１５】
図２に、本発明の一実施形態に係る電磁流量計の検出部の構成の概略図を示す。図中Ａ及びＡ’は対をなすコイルであり、Ｂ及びＢ’も対をなすコイルである。コイルの組Ａ-Ａ’とコイルの組Ｂ-Ｂ’は流路２０を中心として互いに直交する位置に配置されている。このコイルの組Ａ-Ａ’とコイルの組Ｂ-Ｂ’に流す電流を制御する事により、流路２０に対し、任意の角度と大きさを持つ磁界を発生させる事ができる。
【００１６】
また、流路２０の周囲には電極１〜８が配置されている。ここで、電極の数は８個に限定される物では無い事は言うまでもなく、一例である。
【００１７】
図２において、コイルの組Ａ-Ａ’及びコイルの組Ｂ-Ｂ’に電流を流し、矢印１９で示す方向の磁界を発生させる。なお磁界の方向は一定ではなく、周期的に反転させても問題ない。この状態で、流路２０内を流体１４が流れると、磁界の方向と直交する方向に起電力が発生する。図２に示す状態であれば、起電力の検出には、電極８と４又は電極７と５を用いることができる。
【００１８】
この時、どの電極の組み合わせで流量の計測を行うかは、本発明による電磁流量計を設置する時に、予め制御部に登録しておけば良い。
【００１９】
図３に、本発明の計測部分を含む一実施形態を示す。なお、図２と共通する部分には、同じ番号を付与している。
【００２０】
図３において、流量検出電極１〜８は、スイッチ手段９に接続されている。スイッチ手段９は、制御装置１２から出力されるセレクト信号９Ａを用いた指示に従って、流量検出電極１〜８のうち任意の２つを増幅器１０に接続する事ができる。スイッチ手段９の一例としてはマルチプレクサを用いることができる。制御装置１２としてはＣＰＵとメモリなどの記憶手段を含む電子的手段によって構成される。具体的な電極の選択については、例えば、制御装置１２がセレクト信号９Ａに“１”を出力すると、電極１に接続されたスイッチがＯＮとなり、他のスイッチはＯＦＦとなる。続けて、セレクト信号９Ａに“２”を出力すると、電極２に接続されたスイッチがＯＮとなり、電極１と電極２を除くスイッチがＯＦＦとなることで、電極１と電極２とをＯＮ状態とすることができる。
【００２１】
増幅器１０は、スイッチ手段９から出力された検出電極の出力を、検出器１１で検出可能な大きさまで増幅する。増幅器１０の一例としては差動増幅器が用いられる。この差動増幅器によって増幅された信号が検出器１１の一例として用いられるＡ／Ｄコンバータに入力され、変換されたデジタル信号が制御装置１２に入力される。この時、予め設定されている流体の遍在方向（電磁流量計の取り付け姿勢）の情報に基づき、制御部１２から励磁部１３にコイルの駆動指示が出され、この駆動指示に基づいて励磁部１３からコイルの組Ａ-Ａ’及びコイルの組Ｂ-Ｂ’に励磁電流が供給されている。実際には、制御装置１２から励磁回路によって構成される励磁部１３に対して、電磁流量計の設置方向によって定まる検出に使用される各コイルに対して、電流値の情報を出力する。使用されるコイルは複数に限られず、例えばコイルＡのみに励磁電流が供給されるように指示してもよい。
【００２２】
コイルの組Ａ-Ａ’及びコイルの組Ｂ-Ｂ’に流れる電流は、それぞれのコイルが発生する磁界の合成磁界の方向が流体１４の流れる方向と直交する向き、すなわち矢印１９で示す方向になる様に調整されている。
【００２３】
コイルの組Ａ-Ａ’及びコイルの組Ｂ-Ｂ’に流れる電流の大きさは、装置の設置時に予め設定しておいた取り付け情報を用いて決定してもよい。例えば、図３においては流路２０内を流れる流体の液面と向かい合う電極の番号１を制御装置１２に与える事により、制御装置１２は矢印１９で示す方向に磁界を発生させる必要が有ると判断する事が出来る。
【００２４】
さらに、コイルの組Ａ-Ａ’及びコイルの組Ｂ-Ｂ’にどの大きさの電流を流せば良いかという情報は、予め実験や数値計算等で磁界の大きさと方向とコイルに流す電流の関係を決定しておき、制御装置１２内部にテーブルとして保持しておく方法を取っても良い。
【００２５】
この様に構成された電磁流量計において、例えば図３に示す位置まで流路２０内が流体１４で満たされた状態である場合、電極４と６、電極３と７、の組み合わせに対しては、流体の流速と流路２０に印加した磁界の強さに比例した出力電圧が得られるが、電極２と８の組み合わせに対しては、電極間に流体が存在しない為、出力電圧が得られない。
【００２６】
また、一般的に流体は粘性を持っており、流路２０の壁面近傍では流れが流路２０の中央部よりも遅くなる事が知られている。本発明による電磁流量計では、例えば電極４と６もしくは電極４と５の間に発生する起電力を計測する事により、流路２０の壁面近傍の流速を直接計測する事が可能であり、流路２０を流れる流体の、より正確な流量算出が可能となる。
【００２７】
また、電極３と７の間に発生する起電力と比較することで、流路２０内の中央部と壁面近傍の流速をそれぞれ個別に計測することができ、それらの結果を組み合わせることで流路２０内の速度分布を想定して流量計算することができる。一例としては、電極４と５の間に発生する起電力から壁面近傍の流速Ｖ１を求め、次いで、電極３と７の間に発生する起電力から壁面近傍の流速Ｖ２を求め、流路２０の壁面近傍から中央部までが流速Ｖ１からＶ２まで線形に変化していると仮定し、流路２０内の径方向に対する流速の変化に基づいた流量の総和を演算することで、流路２０内を流通する流量を計算することができる。
【００２８】
また、流量の時間変化を考慮して、図４に示すように、増幅器１０はコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を備えた積分回路として構成し、所定間隔ごとの流量の積分値を検出器１１に入力するようにして、所定時間の間の流量の累積を計測する構成としても良い。積分器はコンデンサＣ１と並列に放電回路が構成されており、抵抗Ｒ２とスイッチＳＷからなる放電回路は、所定の時間毎に放電動作を行う。スイッチＳＷは制御装置１２からＯＮ／ＯＦＦ制御が可能となっており、スイッチＳＷをＯＮにすることでコンデンサＣ１の電荷を放電して、次の流量計測への準備を行う。所定の時間としては、コンデンサＣ１が飽和しない程度であればよく、スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるサンプリングレートも、それに応じて設定すればよい。
【００２９】
なお、積分回路の構成として、上記のようなアンプと抵抗およびコンデンサを組み合わせたものは一例であり、積分回路として機能すれば、ＲＣ積分回路に代表されるような他の構成を増幅器１０の後段や増幅器１０と組み合わせるように追加しても構わない。
【００３０】
また、流路２０が満水状態であっても、流路２０内に気泡が存在する場合、計測結果は気泡の影響を受けてしまうが、本発明による電磁流量計では複数の電極に対する検出出力から得られた流速情報を組み合わせて用いて、流量を算出する事により、気泡の影響を軽減する事ができる。
【００３１】
以上説明したように、制御部１２は流路２０の内部を流れる流体１４の液面がどの位置にあるかを決定できると共に、各電極から得られた出力電圧から、流体の速度情報を得ることができる。
【００３２】
この２つの情報と流路２０の断面形状から、流路２０が全て流体で満たされた状態でなくとも流路２０を流れる流体の流量を決定できる。
【００３３】
なお、図３においては電極の数が８箇所であるが、８箇所に限定されるものでは無い事は言うまでもない。
【００３４】
次に、図５を用いて本発明の一実施形態に係る電磁流量計における制御フローを説明する。
【００３５】
本実施形態においては、電磁流量計を取り付ける際に、取り付け姿勢に関する情報を制御装置１２に登録しておくことで、どの電極の組み合わせで流量の計測を行うべきかを判断し、それに基づいて流量計測の制御を行う。
【００３６】
ステップＳ１０１によって計測制御が開始された後、ステップＳ１０２で制御装置１２は登録されている取り付け姿勢に関する情報（取り付け姿勢情報）を読み出す。
【００３７】
読み出された取り付け姿勢情報に基づき、ステップＳ１０３において使用する電極を判断する。図３における状態であれば、取り付け姿勢情報として、電極１が鉛直方向の最高点であることが制御装置１２に読み出され、その結果、矢印１９で示す方向に磁界を発生させる必要が有ると判断して、励磁コイルを駆動させる。その際に、電磁流量計の各電極から出力される電圧は、理論的には流量及び印加磁界のみに依存するが、各電極間の出力電圧を揃えるためにキャリブレーションを行っても良い。
【００３８】
具体的な励磁コイルの駆動方法としては、矢印１９方向の成分を持つ磁界を発生させるために、コイルＡからコイルＡ’に向かう磁界が発生するようにコイルＡ、コイルＡ’を駆動する。コイルＡとコイルＡ’は直列に接続されており、コイルＡ、コイルＡ’間に同じ方向に向かう磁界が発生するように配置されている。このとき、コイルＡ、Ａ’には交流電流を印加するため、周期的に向きが入れ替わるような磁界が発生する。
【００３９】
一方、コイルＢ、コイルＢ’に対しても、コイルＡからコイルＡ’に向かう磁界が発生するタイミングに同期するようにしてコイルＢからコイルＢ’に向かう磁界が発生するように電流が印加される。２つのコイルの組に対して同じ交流電源から発生した電流を印加することでタイミングを同期させても良い。こうすることによって、矢印１９方向に向かう交流の合成磁界を発生させることができる。
【００４０】
一方、流路２０内に矢印１９方向の磁界成分が発生すればよく、コイルの組Ａ−Ａ’のみを駆動させてもよいし、コイルの組Ｂ−Ｂ’のみを駆動させてもよい。すなわち、電磁流量計の取り付け姿勢に対して、所望の検出感度が得られる電極の組を用いるための磁界を発生することができればよく、そのために使用する励磁コイルは複数には限られない。
【００４１】
ステップＳ１０３における使用電極の決定に基づいて使用する励磁コイルを決定したあと、ステップＳ１０４によって、各コイルへ通電する電流値を算出する。これは、流体の流速が遅い場合と早い場合で、励磁電流を変える事により電極から得られる電圧の範囲を狭くし、後段に設置される増幅器の出力が飽和する事無く、流量の計測範囲全域にわたり適正な出力を得る為である。すなわち、流速が遅いレンジの計測を行う場合は、大きな励磁電流を流し、流速が早い場合は相対的に少ない励磁電流を流す動作を行う。
【００４２】
具体的には、例えば、電磁流量計を設置した後のキャリブレーション時に、流路２０を流れる流体の流速を設定もしくは検出した後に、その電流に対応して用いる電極において出力電圧が飽和しない程度の励磁電流を設定しても良いし、実使用における流速を検出する過程において、検出器１１で計測している電極の出力電圧が０以外で時間変化しないことすなわち飽和していることを検出すると、その電極に対する励磁電流を低下させる制御を行えばよい。
【００４３】
例えば、ある電極の組に対して出力電圧が飽和していることを検出すると、その電極の組に出力電圧を及ぼす方向の磁界を生じるコイルへの励磁電流を半分にする。もしくは、検出器１１で検出した値（検出器１１がＡ／Ｄコンバータであれば、Ａ／Ｄ変換した値）が第一所定値以上となった場合に電流を低減し、第二所定値以上となった場合に電流を増加させるように各コイルへの通電量を制御すればよい。
【００４４】
その後、算出した電流量に基づいてステップＳ１０５で各コイルに電流を印加し、ステップＳ１０６で電極の出力電圧を計測する。このとき、ひとつの電極の組で流量計算を行う場合には、最も電極間に流体が多く存在するように、電極３と電極７間の電圧を計測することで検出感度を向上できる。
【００４５】
この例においては、単一の電極の組により電圧を計測するものについて説明したが、後述するように、複数の電極の組間の電圧を検出してもよい。
【００４６】
ステップＳ１０７で、設定された全ての電極間で計測が終了したと判定すると、ステップＳ１０８で流量を算出する。
【００４７】
その後、ステップＳ１０９に示すように、算出された流量を表示窓１５などに設けられた表示部に表示したり、電磁流量計と接続された機器に送信したりすることで一連の処理を終了してステップＳ１０６に戻り、再度電極間の出力電圧の計測を行い、以下の処理を繰り返す。以上の説明においては、初めに取り付け姿勢や各コイルへの入力電流を設定（ステップＳ１０１からステップＳ１０４）した後、コイルには通電したまま設定された電極における電圧の計測、流量算出、流量表示を繰り返す（ステップＳ１０６からステップＳ１０９）ものを例示したが、電磁流量計本体に設けられた操作部や電磁流量計に接続された情報処理装置などによって流量測定指示がなされたときに、ステップＳ１０１からステップＳ１０９の表示までの一連の動作を行い、ステップＳ１０９の後にステップＳ１０６に戻らずに、コイルへの通電を遮断するようにしてもよい。
【００４８】
ここで、流体が電極３および電極７を僅かに上回る量の流体が通っている図３のような状態では、流体の流速は電極間の電圧により計測できるが、それだけでは全体の流量としての算出は難しい。そのため、次に示す制御を追加することによってより精度を高めることができる。
【００４９】
図６には本発明の他の実施形態に係る電磁流量計の制御フローを示している。
【００５０】
本実施形態においては、流路内が満水であるか否か、流体がどの程度流路を占有しているかを、各電極における出力電圧から判断した上で流量計算を行う。すなわち、まず電極１が最高点に位置することを取り付け姿勢情報に基づいて制御装置１２が判断したのち、ステップＳ２０３における検出電極の組み合わせを決定する際に、最高点である電極１及び対向する電極５の組を用い、次いで電極２と電極８の組、電極３と電極７の組、電極４と電極６の組、と続くように電極の順序を決定していき、電極間の電圧を取得していく。
【００５１】
以下、図３のように、電極１が最高点に位置する状態を例に説明する。まず図６におけるステップＳ２０１によって計測制御が開始された後、ステップＳ２０２で制御装置１２に登録されている取り付け姿勢に関する情報（取り付け姿勢情報）を読み出す。
【００５２】
ここで、本実施形態においては、ステップＳ２０２に遷移した時点で、次に示す制御によって取り付け姿勢情報を取得して制御装置１２に登録してもよい。すなわち、ステップＳ２０１に遷移した時点で、予め決められた対向する電極の組間の電圧を計測する。このとき、検出対象となる電極の組で電圧計測が可能なようにコイルを励磁する。その後、順次電圧を計測する電極の組を変えながら複数回電圧計測を行い、その結果を所定のテーブルと照合することで、取り付け姿勢を推定できる。その結果を取り付け姿勢情報として制御装置１２に登録すればよい。
【００５３】
図２に示す状態で、各電極の組み合わせの出力を測定した場合の取り付け位置を推定するためのテーブルの一例を図８に示す。この時、最大の出力が得られる電極、すなわち電極１と電極５に対し、それらを結ぶ直線と直交する平面が、流体の液面となる。つまり、最大の出力が得られた電極から、電極１か電極５のいずれかが頂点付近にあると仮定され、電極１を頂点として仮定した場合の出力の組み合わせから、電極４と電極６および電極３と電極７とを結ぶ直線の位置までは流体が存在し、電極２と電極８の位置には流体が存在しないと仮定され、結果として、流体の液面は電極３と電極７とを結ぶ直線と電極２と電極８とを結ぶ直線の間に存在すると判定し、電磁流量計の取り付け姿勢を決定できる。電極５を頂点として仮定した場合も同様の結果となり、いずれかの処理を行えばよい。
【００５４】
上記の説明において、各電極の組み合わせを変えた場合の検出出力を比較したが、電極の組み合わせを変えることは、それらに対応する励磁コイルも切り替えながら行っていることは言うまでもない。また、ここで示したテーブルは一例であり、当然ながら各電極間の検出出力の値は装置の構成や流れる流体によって大きく異なる。本実施形態においては、各電極間の検出出力を比較することで流路２０内のどこまで流体が存在するかを判定できることが特徴であり、その具体的な方法については、上記説明に限定されるものではない。これらのテーブルを生成しながら頂点となる電極を判定しても良いし、図８のようなテーブルを、実際に電極２から電極８が頂点となる場合の分も記憶しておき、それらと比較することで、最も近いパターンと類似するように電磁流量計が取り付けられていると判断しても良い。
【００５５】
上記の説明において、各電極間の検出出力を比較する際や電極３と電極７とを結ぶ直線と電極２と電極８とを結ぶ直線の間に流体の液面が存在すると判定したあとで、電極３と電極８との間の検出出力と電極２と電極７との間の検出出力とを比較することで、電極２と電極８とのどちらがより頂点に近いかを判定し、頂点位置の判定結果の補正をさらに行っても良い。
【００５６】
図２に示す以外の一例としては、電極１と電極５の組および電極３と電極７の組の２組の電圧を計測し、両方の電圧が計測された場合には続けて電極２と電極６の組および電極４と電極８の組の電圧を計測する。例えば電極２と電極６の組のみ電圧が計測できれば、電圧が計測されなかった電極４と電極８のいずれか一方が上方であると判断できるため、電極４と電極５の組および電極８と電極１の組の電圧を計測し、電極４と電極５の組のみ電圧を計測できて、電極８と電極１の組の電圧が計測できなかった場合には、電極８が上方となるように電磁流量計が配置されていると判断できる。
【００５７】
取り付け姿勢情報に基づいて、使用する電極の順序を決定したあとは、ステップＳ２０４によって、各コイルへ通電する電流値を算出する。
【００５８】
その後、算出した電流量に基づいてステップＳ２０５で各コイルに電流を印加し、ステップＳ２０６で電極の出力電圧を計測する。
【００５９】
図３の実施例におけるステップＳ２０６においては、まず電極１と電極５間の電圧を計測した結果、ステップＳ２０７で電圧が検出できたと判断できれば、電極１の位置まで流体が存在する、すなわち流路が満水状態であると判別できると判断してステップＳ２０８に進み、流量の算出を行い、ステップＳ２０９にて上述したような方法に類する方法で流量を表示する。ここで、電極１と電極５間の電圧を計測することは、取り付け姿勢（電極１が最高点に位置）によって予め算出された電極３と電極７と、直交する電極の組での電圧を計測することを意味している。すなわち、取り付け姿勢に基づいて設定された磁界の方向に対応する電極間で計測したときの電圧と、その磁界と直交する方向の磁界の印加方向に対応する電極間で計測した時の電圧の値が等しい場合に、流路内が満水であると判断するものである。
【００６０】
一方、ステップＳ２０７で電圧が検出できたと判断できなかった場合には、電極１の位置までは流体が存在しないと判断し、ステップＳ２１０に進む。
【００６１】
ステップＳ２１０では、直前の動作で計測した電極よりも鉛直方向で１つ下に位置する電極の組間で電圧を計測する。ここで、鉛直方向で１つ下の意味としては、この場合、電極２と電極８の組でもよいし、電極１と電極２または電極１と電極８を意味しても良い。すなわち、少なくとも一方の電極をまだ使用していない隣接する下方の電極へずらしていく処理を意味する。
【００６２】
ステップＳ２１０で計測した結果、ステップＳ２１１で電圧が検出できたと判断できれば、ステップＳ２０８に進み、流量の算出に進む。この場合の流量の算出としては、最後に使用した電極の組と取り付け姿勢情報に基づいて流路内においてどの程度まで流体が占有しているかを判断すれば良く、その判断のために、上述したような取り付け姿勢を推定するステップの過程で得られた、電極間の導電状況に関する情報を併せて利用しても良い。
【００６３】
ステップＳ２１１にて電圧が検出できたと判断できなければ、ステップＳ２１２に進み、最下部の電極を使用しているかどうか、すなわち、ステップＳ２１０に戻った際に、電極をずらせるかどうかを確認する。最下部の電極を使用していないと判断すれば、ステップＳ２１０に戻り、計測する電極をずらして電極間の電圧を計測する。最下部の電極を使用していると判断した場合は、流量の計測ができないこととなり、ステップＳ２１３に進み、エラーを報知する。
【００６４】
電圧を検出できてステップＳ２０８に進んで流量の計算が完了した後は、ステップＳ２０９に進み流量の表示を行う。
【００６５】
さらに、図２に示した例では流路に印加する磁界の方向と大きさを、電気的に変化させる為の構成として、発生する磁界の方向が９０度の角度をなす２組のコイルを例に説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、図７に示す様に、互いに１２０度の角度を持って流路の周囲に配置されたコイルであっても構わない。図７の様に配置されたコイルＣ,Ｄ,Ｅに流す電流の大きさと向きを調整する事により、流路２０内に任意の向きと大きさを持つ磁界を発生させる事ができる。
【００６６】
また、以上述べてきた実施例では電極同士が対向している構成例で説明してきたが、図９に示すように、電極同士が対向していない構成であってもかまわない。また、各電極およびコイルは、流路における同一円周上に配置されていなくてもよく、例えば複数の電極とコイルが配置された位置の下流側に他の電極とコイルが配置されるように設けても良く、一部の電極のみが流路に沿って延在しており、流路に沿って配置された複数のコイルに対向するようにしてもよい。
【００６７】
なお、上記実施形態においては、電極が流路内の流体に接液するものを用いて説明したが、電極の配置としては、流路の外部に設けられ、静電容量変化を測定可能なように構成しても良い。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ    流路に磁界を印加する為のコイルであって、コイルＡ’と対になるコイル
Ａ’  流路に磁界を印加する為のコイルであって、コイルＡと対になるコイル
Ｂ    流路に磁界を印加する為のコイルであって、コイルＢ’と対になるコイル
Ｂ’  流路に磁界を印加する為のコイルであって、コイルＢと対になるコイル
１   検出電極
２   検出電極
３   検出電極
４   検出電極
５   検出電極
６   検出電極
７   検出電極
８   検出電極
９   スイッチ手段
１０  増幅器
１１  検出器
１２  制御部
１３  励磁部
１４  流体
１５  表示窓
１６  ケース
１７  流入路
１８  流出路
１９  磁界の向きを示す矢印
２０  流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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