(57)【要約】  電磁流量計トランスミッタ（２００）は、実流量計電極出力（２０８、２１４）とシミュレート電極出力（２２４、２２６）との加算的組み合わせを感知する差動増幅器（２９０）を含む。差動増幅器は加算的増幅器出力（２３２、２３４）を提供する。シミュレータ（２２０）がシミュレート電極出力を提供する。シミュレータは、加算的増幅器出力を感知し、加算的増幅器出力が正常範囲の外である場合にエラー表示（２３０）を提供する。
2008519259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実流量計電極出力とシミュレート電極出力との加算的組み合わせを感知し、加算的増幅器出力を提供する差動増幅器と、
シミュレート電極出力を提供し、加算的増幅器出力を感知し、加算的増幅器出力が正常範囲の外である場合にエラー表示を提供するシミュレータと
を含む電磁流量計トランスミッタ。
【請求項２】
差動増幅器が、
第一の流管電極接点に結合する第一の入力を有し、第一のシミュレート電極出力に結合する第二の入力を有する第一の増幅器と、
第二の流管電極接点に結合する第三の入力を有し、第二のシミュレート電極出力に結合する第四の入力を有する第二の増幅器と
を含む、請求項１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項３】
シミュレータが、第一及び第二のシミュレート出力を第二及び第四の入力に結合する抵抗器を含む、請求項２記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項４】
第一及び第二の増幅器に結合されたフィードバックネットワークをさらに含み、抵抗器及びフィードバックネットワークが、第二及び第四の入力におけるシミュレート出力を下げる抵抗性分圧器を形成する、請求項３記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項５】
シミュレータが、シミュレート出力に対する応答を感知し、エラー表示を提供する流量感知回路を含む、請求項１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項６】
流量感知回路が、応答を正常範囲と比較し、応答が正常範囲の外である場合にエラー表示を提供する、請求項５記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項７】
シミュレータがシミュレート電極出力を自動的に提供する、請求項１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項８】
シミュレータがユーザ要求に応答してシミュレート電極出力を提供する、請求項１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項９】
流量感知回路が電磁流量計トランスミッタ中のアクティブな電子部品を試験する、請求項２記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項１０】
シミュレータが、シミュレート電極出力を生成するＡＮＤゲートをさらに含む、請求項２記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項１１】
加算的増幅器出力を受け、加算的増幅器出力のデジタル表現のストリームをシミュレータに提供するアナログ・デジタル変換器をさらに含む、請求項１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項１２】
流量計トランスミッタが計測サイクルを含み、シミュレート電極出力が整数ＭのＭ計測サイクルごとに生成される、請求項１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項１３】
シミュレータが、応答を感知するために第一及び第二の増幅器の出力のサンプルを受ける、請求項２記載の電磁流量計トランスミッタ。
【請求項１４】
電磁流量計トランスミッタを試験する方法であって、
シミュレート電極出力を提供することと、
実流量計電極出力とシミュレート電極出力との加算的組み合わせを感知する差動増幅器を設けることと、
差動増幅器から加算的増幅器出力を提供することと、
加算的増幅器出力を感知することと、
加算的増幅器出力が正常範囲の外である場合にエラー表示を提供することと
を含む方法。
【請求項１５】
シミュレート出力からの抵抗器を前記差動増幅器に結合することをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
差動増幅器中にフィードバックネットワークを設けることをさらに含み、抵抗器及びフィードバックネットワークが抵抗性分圧器を形成して、差動増幅器によって感知されるシミュレート出力を下げる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
加算的増幅器出力をアナログ・デジタル変換器及び流量感知回路で感知することをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
加算的増幅器出力のデジタル化表現を正常範囲と比較し、応答が正常範囲の外である場合にエラー表示を提供することをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
シミュレート電極出力を自動的に提供することをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項２０】
ユーザ要求に応答してシミュレート電極出力を提供することをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項２１】
電磁流量計トランスミッタ中のアクティブな電子部品をシミュレート電極出力で試験することをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項２２】
第一の流管電極接点に結合する第一の入力及び第二の入力を有する第一の増幅器と、
第二の流管電極接点に結合する第三の入力及び第四の入力を有する第二の増幅器と、
シミュレート電極出力を第二及び第四の入力に提供し、シミュレート電極出力に対する応答を感知し、感知された応答が正常範囲の外である場合にエラー表示を提供するシミュレータと
を含む電磁流量計トランスミッタ。
【請求項２３】
シミュレータが、シミュレート出力を第二及び第四の入力に結合する抵抗器を含む、請求項２１記載の電磁流量計トランスミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は電磁流量計の診断に関する。
【０００２】
電磁流量計は、化学プラント、食品加工プラントならびにパルプ及び製紙プラントのような流体処理施設における液体流量計測に使用される。電磁流量計は、配管システムに取り付けられる流管アセンブリを含む。電磁流量計はまた、ケーブルによって流管アセンブリに接続されるトランスミッタを含むか、トランスミッタが流管アセンブリに一体的に取り付けられることもできる。
【０００３】
電磁流量計は、極端な温度、振動、化学的腐食などのせいで破損を受けやすい。破損が起こると、その破損を速やかに診断し、システムの損傷部分を交換する必要がある。特に流管アセンブリがアクセスしにくい場所に取り付けられている場合、電磁流量計のどの部分が破損したのかを確かめることが困難なこともある。トランスミッタが交換を要するかどうか、又は流管アセンブリ及びケーブルが交換を要するのかどうかを保守担当者が速やかに決定することができるよう、破損診断を自動化することが要望されている。
【０００４】
発明の背景
開示するものは電磁流量計トランスミッタである。電磁流量計トランスミッタは、実流量計電極出力とシミュレート電極出力との加算的組み合わせ（additive-combination）を感知する差動増幅器を含む。差動増幅器は加算的増幅器出力を提供する。シミュレータがシミュレート電極出力を提供する。シミュレータは、加算的増幅器出力を感知し、加算的増幅器出力が正常範囲の外である場合にエラー表示を提供する。
【０００５】
例示的な実施態様の詳細な説明
以下に記す実施態様では、電磁流量計は、電磁流量計トランスミッタに組み込まれたシミュレータを備える。シミュレータは、電磁流量計トランスミッタ中のアクティブな電子部品を試験し、アクティブな電子部品が誤作動しているならばエラー表示を提供するためのシミュレート電極出力を提供する。このエラー表示は、流量計誤作動が、トランスミッタの障害によるものであるのか、流管及びケーブルの障害によるものであるのかを保守担当者が速やかに突き止めることを可能にする。シミュレータは、自動的に作動することもできるし、保守担当者が入力するコマンドによってアクティブ化することもできる。
【０００６】
図１は電磁流量計流管アセンブリ１００を示す。流管アセンブリ１００は、液体１０２の流れを導管１０４に通して運ぶ。電磁コイル１０６、１０８が電流１１０を運び、この電流が液体１０２中に磁場Ｂを発生させる。液体が１０２が磁場Ｂを通過するとき、ファラデーの電磁誘導の法則にしたがって液体１０２中に電位差が生じる。この電位差は、流管電極１１２、１１４によって感知され、導管１０４中の液体１０２の流速に正比例する。
【０００７】
流管電極１１２は、リード１１６によってマイナス電極端子１１８に接続されている。流管電極１１４は、リード１２０によってプラス電極端子１２２に接続されている。接地電極１２４がプロセス流体接地接続を提供する。接地電極１２４は、リード１２６（図示するようにケーブル遮蔽を含むことができる）によって信号接地端子１２８に接続されている。接地電極１２４は、導管１０４中の金属ピンであることもできるし、あるいはまた、液体１０２と接触した接地リング又は金属管材であることもできる。コイル端子１３０、１３２がリード１３４、１３６、１３８によって電磁コイル１０６、１０８に接続されて電流１１０を供給する。電流１１０は通常、典型的には約０．５〜０．０７５アンペアの振幅及び典型的な約３〜７５ヘルツの基本周波数を有するランプ方形波である。
【０００８】
流管アセンブリ１００上の端子１１８、１２２、１２８、１３０、１３２は、ケーブルアセンブリ１４０によって電磁流量計トランスミッタ、たとえば図２Ａ、２Ｂ、３に関連して以下に記載する電磁流量計トランスミッタの一つに接続可能である。ケーブルアセンブリは通常、電極リードのための静電遮蔽ケーブル及びコイルリードのためのツイストペアケーブル又は遮蔽ケーブルを含む。流管アセンブリ１００は通常、プロセス配管システム中に取り付けられ、ケーブルアセンブリ１４０を介して電磁流量計トランスミッタに接続する。電磁流量計トランスミッタは、流管アセンブリ１００に取り付けることもできるし、離れた場所に取り付け、長いケーブルアセンブリ１４０を介して接続することもできる。流管１００及び接続ケーブルは、振動、温度極値、不都合な化学的雰囲気、腐食性流体、衝撃などの環境的極限に付されることが多く、損傷を受ける。損傷が起こったとき、流管アセンブリ１００は、保守担当者が電気的トラブルシュートのためにアクセスすることが困難かつ時間を浪費する、処理プラントの配管システム中に位置しているかもしれない。
【０００９】
図２Ａは電磁流量計トランスミッタ２００の一つの実施態様を示す。図２Ａは、ケーブルアセンブリ１４０のところで図１とつなぎ合わせて完全な電磁流量計の一つの図面にすると、よく理解できる。
【００１０】
トランスミッタ２００は、第一の入力２０４及び第二の入力２０６を有する第一の増幅器２０２を含む。第一の入力２０４は第一の流管電極接点２０８に結合する。第一の流管電極接点２０８はケーブルアセンブリ１４０を介して図１の電極端子１２２に接続する。トランスミッタ２００はまた、第三の入力２１２及び第四の入力２１３を有する第二の増幅器２１０を含む。第三の入力２１２は第二の流管電極接点２１４に結合する。第二の流管電極接点２１４はケーブルアセンブリ１４０を介して図１の電極端子１１８に結合する。トランスミッタ信号接地２１６が信号接地接点２１８に接続されている。信号接地接点２１８はケーブルアセンブリ１４０を介して図１の信号接地端子１２８に接続する。増幅器２０２、２１０は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２３５に結合する増幅器出力２３２、２３４を有する。ＡＤＣ２３５はデジタル出力２３７をプロセッサ２３６に提供する。プロセッサ２３６は、好ましくは、デジタル信号プロセッサを含む。プロセッサ２３６は、増幅器出力２３２、２３４の間でサンプリングされた差の関数として流量指示出力２３８を計算し、提供する。
【００１１】
増幅器２０２、２１２及び増幅器２０２、２１２に対応するバイアス回路がいっしょになって差動増幅器２９０を構成する。差動増幅器２９０は、実流量電圧とシミュレート流量電圧との加算的組み合わせを感知する。差動増幅器２９０は、実流量電圧及びシミュレート流量電圧の両成分を含む加算的増幅器出力（ライン２３２、２３４上）を提供する。
【００１２】
トランスミッタ２００はシミュレータ２２０を含む。一つの実施態様では、シミュレータ２２０は、シミュレート電極出力２２４、２２６を第二の入力２０６及び第四の入力２１３に提供するシミュレート出力回路２２２を含む。シミュレート電極出力２２４、２２６は抵抗器２４２、２４４を介して入力２０６、２１３に結合する。増幅器２０２は、抵抗器２５０、２５４及びコンデンサ２５６を含むフィードバック・バイアスネットワークを有する。増幅器２１０は、抵抗器２５８、２６０及びコンデンサ２６２を含むフィードバック・バイアスネットワークを有する。抵抗器２４２、２４４及び両フィードバック・バイアスネットワークが抵抗性分圧器を形成し、この分圧器が高レベル（３ボルト程度）シミュレート電極出力２２４、２２６を入力２０６、２１３における低レベル信号成分（２ミリボルト程度）に下げる。増幅器出力２３２、２３４はアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２３５に結合する。ＡＤＣは、増幅器２０２、２１０によって感知される実流量電圧及びシミュレート流量電圧を表すデジタル出力２３７を生成する。
【００１３】
シミュレータ２２０は、ＡＤＣデジタル出力２３７を受ける流量感知回路２２８を含む。通常作動期間中、流量感知回路２２８は、実流量電圧のみを流管から感知する。診断試験期間中、流量感知回路は、実流量電圧及びシミュレート流量電圧の両方を感知する。通常作動期間中、流量指示出力２３８は実流量データによって更新される。診断試験期間中、エラー表示２３０は、実流量電圧及びシミュレート流量電圧の組み合わせの評価に基づいて更新される。感知された応答が、正しく機能するトランスミッタ２００の応答の正常範囲の外である場合、エラーが表示される。流量感知回路２２８は、好ましくは、図示するような埋め込みプロセッサ２３６の一部として具現化される。埋め込みプロセッサ２３６は、コイル駆動回路２４０及びシミュレート出力回路２２２の動作を制御する。コイル駆動回路２４０は、ケーブルアセンブリ１４０を介して図１の端子１３０、１３２に結合する調整されたコイル駆動電流（図１の１１０）を発生させる。
【００１４】
プロセッサは、プロセッサ２３６によってセットされる自動時間スケジュールに沿って又は保守担当者が入力する要求の結果として、シミュレート出力回路２２２によりシミュレート流量電圧をライン２２４、２２６上に一時的に発生させる出力をライン２７０を介してシミュレート出力回路２２２に提供する。これが診断試験期間と呼ばれる。このシミュレート流量条件中、プロセッサ２３６は、流量指示出力２３８を更新しないが、その代わり、エラー表示２３０を更新する。当業者には、シミュレート流量出力の生成をソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はハードウェア、ファームウェア又はソフトウェアの組み合わせによって制御することができることが理解されよう。増幅器出力２３２、２３４がそのような試験シミュレーションの正常範囲の外であるならば、流量感知回路は、トランスミッタ電子部品が誤作動したことを示すエラー表示２３０を提供する。このエラー表示２３０は、トランスミッタが交換を要することを保守担当者に知らせる。流量計システムが誤作動しているが、エラー表示２３０が出ないならば、保守担当者は、トランスミッタが正常に作動している可能性が高いことを知らされ、電気的トラブルシュートの活動をケーブルアセンブリ１４０及び流管アセンブリ１００に適切に向けることができる。
【００１５】
以下、図２Ｂ、３に関連して記載するさらなる例により、トランスミッタ２００のさらなる実施態様をさらに詳細に説明する。
【００１６】
図２Ｂは、電磁流量計トランスミッタ２７２のもう一つの実施態様を示す。図２Ｂは、ケーブルアセンブリ１４０のところで図１とつなぎ合わせて完全な電磁流量計の一つの図面にすると、よく理解できる。図２Ａで使用した参照番号と同じである、図２Ｂで使用する参照番号は、同じ又は同種の要素を表す。
【００１７】
図２Ｂ中、流管電極接点２０８、２１４が、単位利得バッファ２７４、２７６の高インピーダンス入力に接続する。単位利得バッファ２７４、２７６の出力は抵抗器２７５、２７７を介して差動増幅器２８２の入力２７８、２８０に結合する。差動増幅器２８２の増幅器出力２８４はアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２３５に結合する。ＡＤＣ出力２３７が埋め込みプロセッサ２３６に結合する。シミュレート出力回路２２２がシミュレート電極出力２２４、２２６を提供し、この出力が抵抗器２４２、２４４を介して増幅器入力２７８、２８０に結合する。
【００１８】
増幅器２８２及び増幅器２８２に対応するバイアス回路がいっしょになって差動増幅器２９２を構成する。差動増幅器２９２は、実流量電圧とシミュレート流量電圧との加算的組み合わせを感知する。差動増幅器２９２は、実流量電圧及びシミュレート流量電圧の両成分を含む加算的増幅器出力（ライン２８４上）を提供する。
【００１９】
図２Ｂに示す構造は、実電極出力及びシミュレート電極出力がいずれも同じ対の差動増幅器入力２７８、２８０に結合されている簡単な差動増幅器回路構造を提供する。他の点では、図２Ｂに示す電磁流量計トランスミッタ２７２は、図２Ａに示す電磁流量計トランスミッタに類似している。
【００２０】
もう一つの実施態様によると、図３は電磁流量計トランスミッタ３００を示す。図３は、図１とつなぎ合わせて完全な電磁流量計の一つの図面にすると、よく理解できる。
【００２１】
トランスミッタ３００は、第一の入力３０４及び第二の入力３０６を有する第一の増幅器３０２を含む。第一の入力３０４はフィルタ（ＲＣ回路）３６４及び受動フィルタ回路３６６を介して第一の流管電極接点３０８に結合する。第一の流管電極接点３０８はケーブルアセンブリ１４０を介して図１の電極端子１２２に接続する。
【００２２】
トランスミッタ３００はまた、第三の入力３１２及び第四の入力３１３を有する第二の増幅器３１０を含む。第三の入力３１２はフィルタ（ＲＣ回路）３６８及び受動フィルタ回路３６６を介して第二の流管電極接点３１４に結合する。第二の流管電極接点３１４はケーブルアセンブリ１４０を介して図１の電極端子１１８に結合する。トランスミッタ信号接地３１６が信号接地接点３１８及び受動フィルタ回路３６６に接続されている。信号接地接点３１８はケーブルアセンブリ１４０を介して図１の信号接地端子１２８に接続する。増幅器３０２、３１０は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）３３５に結合する増幅器出力３３２、３３４を有する。ＡＤＣ３３５はデジタル出力３３７を埋め込みプロセッサ３３６に提供し、このプロセッサが、増幅器出力３３２、３３４の関数として流量指示出力３３８を計算し、提供する。埋め込みプロセッサ３３６は、好ましくは、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）を含む。
【００２３】
トランスミッタ３００はシミュレータ３２０を含む。シミュレータ３２０は、診断目的のためにシミュレーション信号を流量信号に付加又は重畳する。シミュレータ３２０は、シミュレート電極出力（ＳＩＭ１）３２４、（ＳＩＭ２）３２６を第二の入力３０６及び第四の入力３１３に提供するシミュレート出力回路３２２を含む。シミュレート電極出力３２４、３２６は抵抗器３４２、３４４を介して入力３０６、３１３に結合する。増幅器３０２は、抵抗器３５０、３５４及びコンデンサ３５６を含むフィードバック・バイアスネットワークを有する。増幅器３１０は、抵抗器３５８、３６０及びコンデンサ３６２を含むフィードバック・バイアスネットワークを有する。抵抗器３４２、３４４及び両フィードバック・バイアスネットワークが抵抗性分圧器を形成し、この分圧器が高レベルシミュレート電極出力３２４、３２６を入力３０６、３１３における低レベル信号成分（１ミリボルト程度）に下げる。コモンモード調節回路３７０が増幅器出力３３２、３３４の平均値を感知し、コモンモード電圧調節信号をノード３７２に提供する。
【００２４】
増幅器３０２、３１２及び増幅器３０２、３１２に対応するバイアス回路がいっしょになって差動増幅器３９０を構成する。差動増幅器３９０は、実流量電圧とシミュレート流量電圧との加算的組み合わせを感知する。差動増幅器３９０は、実流量電圧及びシミュレート流量電圧の両成分を含む加算的増幅器出力（ライン３３２、３３４上）を提供する。
【００２５】
シミュレータ３２０は、シミュレート電極出力３２４、３２６に対する応答を感知し、感知された応答が、正しく機能するトランスミッタ３００の応答の正常範囲の外である場合にエラー表示３３０を提供する流量感知回路３２８を含む。流量感知回路３２８は、流量を感知して流量指示出力３３８を提供するためにも使用されるし、流量出力及びシミュレーション出力の重畳又は加算的組み合わせを感知してエラー表示３３０を提供するためにも使用される。流量感知回路３２８は、シミュレート出力が適用されるかどうかに依存して適切な出力（流量指示出力３３８又はエラー表示３３０）を提供するよう、プロセッサによって制御される。流量感知回路３２８は、好ましくは、図示するような埋め込みプロセッサ３３６の一部として具現化される。埋め込みプロセッサ３３６は、コイル駆動回路３４０及びシミュレート出力回路３２２の動作を制御する。コイル駆動回路３４０は、ケーブルアセンブリ１４０を介して図１の端子１３０、１３２に結合する調整されたコイル駆動電流（図１の１１０）を発生させる。
【００２６】
受動フィルタ回路３６６及びフィルタリング回路３６４、３６８は、抵抗器、コンデンサ及びインダクタのような受動素子を含み、ダイオード、トランジスタ及び集積回路のような能動素子を含まない。受動素子の使用は、能動素子における部品故障の確率と比較して非常に低い部品故障の確率を提供する。シミュレート電極出力３２４、３２６は、受動フィルタ回路３６６又はフィルタリング回路３６４を介して結合するのではなく、増幅器３０２、３１０、ＡＤＣ３３５及びプロセッサ３３６のような能動素子を介して結合し、それらを試験する。実電極信号は入力３０４、３１２に結合し、シミュレート電極信号は、入力３０４、３１２とは切り離されている入力３０６、３１３に結合する。この構造は、通常動作中にシミュレート電極出力信号が実電極信号を取り込むことを防ぐ。
【００２７】
この実施態様にしたがって、オプションの制御回路３７４及び「ＡＮＤ」ゲート３７６、３７８、３８０が、コイルシーケンサ信号ＣＬ及びＣＨと同期してシミュレート電極信号を生成する。制御回路３７４及びＡＮＤゲート３７６、３７８、３８０は、図示するように別個の回路であることもできるし、あるいはまた、埋め込みプロセッサ３３６の一部として具現化することもできる。
【００２８】
以下、図３の流量感知回路３２８の動作を図４の典型的なフローチャートでさらに詳細に説明する。図３の信号のタイミングは、以下、図５、６に示す典型的なタイミング図によってさらに詳細に説明する。
【００２９】
図４は、電磁流量計トランスミッタを試験するためのシミュレート流量信号を提供するプロセスの典型的なフローチャートを示す。プロセスは、「Ｎ」と番号付けした計測サイクルの先頭であるスタート４００から出発する。計測サイクルとは、電流（たとえば図１の電流１１０）が正及び負極性の電流の全サイクルを完了し、プロセッサ（たとえば図３のプロセッサ３３６）が多数のサンプルのストリームをＡＤＣ出力（たとえば図３のＡＤＣ出力３３７）から採取し、そして、流量計測を計算し又はシミュレート流量レベルを計算し終えた時間間隔である。計測サイクルは通常、０．１秒程度続く。
【００３０】
プロセスは、スタート４００からライン４０２に沿って決定ブロック４０４に続く。決定ブロック４０４で、電流計測サイクルの整数「Ｎ」をシミュレーションスペーシング整数「Ｍ」と比較する。シミュレーションスペーシング数「Ｍ」は通常、１０〜１０，０００の範囲である。シミュレーションスペーシング数は、計測サイクルが流量計測のためではなくシミュレーション試験のための使用される頻度を指定する。たとえば、Ｍ＝１０であるならば、シミュレーション試験（実流量計測ではなく）が計測サイクルの１０個ごとに、たとえばＮ＝１０、２０、３０、４０、５０などで実施される。
【００３１】
現在の数「Ｎ」が「Ｍ」の倍数ではないならば、プロセスはライン４０６に沿って動作ブロック４０８に続く。動作ブロック４０８で通常の流量計測が実施されたのち、プロセスは、ライン４１０に沿ってスタート４００に戻り、次の計測サイクルＮ＝Ｎ＋１を開始する。
【００３２】
現在の数「Ｎ」が「Ｍ」の倍数であるならば、プロセスはライン４１２に沿って動作ブロック４１４に続く。動作ブロック４１４で、論理ラインＭＵＸ１＿３Ｖ及びＭＵＸ２＿３Ｖ（図３）が高にセットされ、それにより、シーケンシング信号ＣＬ及びＣＨ（図３の制御回路３７４）をＡＮＤゲート３７６、３８０（図３）に通してシミュレーション信号ＳＩＭ１、ＳＩＭ２（図３の３２４、３２６）を形成することができる。動作ブロック４１４の完了ののち、プロセスはライン４１６に沿って動作ブロック４１８に進む。
【００３３】
動作ブロック４１８で、流量感知回路（図３の３２８）は、図３の増幅器出力３３２、３３４で現れるときのシミュレート流量信号の計測を完了する。動作ブロック４１８の完了ののち、プロセスは、ライン４２０に沿って動作ブロック４２２に続く。動作ブロック４２２で、ＭＵＸ１＿３Ｖ及びＭＵＸ２＿３Ｖがいずれも低にセットされる。動作ブロック４２２の完了ののち、プロセスはライン４２４に沿って決定ブロック４２６に進む。
【００３４】
決定ブロック４２６で、シミュレート流量信号をシミュレート流量信号の正常範囲と比較する。好ましい態様では、図６のタイミング図に関連して、以下にさらに詳細に説明するように、シミュレート流量信号を通常の流量信号に重畳する。しかし、代替として、スイッチを使用して実流量信号を切断又は分路して、診断試験期間中にはシミュレーション信号だけが増幅器に達するようにすることもできる。
【００３５】
シミュレート流量信号が正常範囲にあるならば、プロセスは、ライン４２８に沿ってスタート４００に戻り、次の計測サイクルを開始する。シミュレート流量信号が正常範囲にないならば、プロセスは、ライン４３０に沿って動作ブロック４３２に続く。
【００３６】
動作ブロック４３２で、エラーフラグを立てる。エラーフラグは、図３のエラー表示３３０を提供する。エラー表示３３０は、トランスミッタ３００中のアクティブな回路に誤作動があるという肯定的な表示を保守担当者に提供する。他方、エラー表示がないならば、これは、観測された流量計測誤作動が、トランスミッタ３００中ではなく、流管１００（図１）又はケーブルアセンブリ１４０中にある可能性が高いという表示を保守担当者に提供する。
【００３７】
動作ブロック４３２の完了ののち、プロセスは、ライン４３４に沿ってスタート４００に戻る。
【００３８】
図５は、流量計測が実施され、シミュレーション信号が存在しない通常の流量計測サイクル５００のタイミング図を示す。図５では、横軸が時間を表し、縦軸が、図３に示すような電磁流量計トランスミッタ中の信号の振幅を表す。
【００３９】
計測サイクル５００中、コイル電流は、正極性電流５０２及び負極性電流５０４の一つのサイクルを通過する。電流は磁場を誘発し、その磁場が逆に、流量に比例する、正極性電圧５０６及び負極性電圧５０８の一つのサイクルを通過する電圧を電極で誘発する。電圧レベル５０６及び５０８の間の差の振幅は液体流速に比例する。
【００４０】
これは実流量計測の計測サイクルであるため、シミュレーション信号ＳＩＭ１、ＳＩＭ２はＤＣコモンでは５１０、５１２のままである。シミュレーション回路は本質的にインアクティブである。
【００４１】
増幅器出力における差動電圧もまた、正極性電圧５１６及び負極性電圧５１８の一つのサイクルを通過する。ＡＤＣ３３５が、増幅器電圧を、埋め込みプロセッサに結合されるデジタルサンプルのストリームに変換する。埋め込みプロセッサ（図３の３３６）は、サンプルのストリームを流量情報サンプル５２０として処理する。サンプル５２０は、流量指示出力（図３の３３８）の計算に加えられる。５２４で示すように、通常の流量計測期間５００中にシミュレーションサンプルとして処理されるサンプルはない。
【００４２】
図６は、シミュレーション計測が実施されるシミュレーション計測サイクル６００の典型的なタイミング図を示す。シミュレーション計測サイクルの後には、時間的に、図６で部分的に示す通常の流量計測サイクルが続く。図６では、横軸が時間を表し、縦軸が、図３に示すような電磁流量計トランスミッタ中の信号の振幅を表す。図５は、図４の動作ブロック４０８に匹敵するものであるが、図６は、図４の動作ブロック４１４、４１８、４２２に匹敵するものである。
【００４３】
シミュレーション計測サイクル６００中、コイル電流は、正極性電流６０２及び負極性電流６０４の一つのサイクルを通過する。電流は磁場を誘発し、その磁場が逆に、流量に比例する、正極性電圧６０６及び負極性電圧６０８の一つのサイクルを通過する電圧を電極で誘発する。これは、トランスミッタのアクティブな電子部品を試験するためのシミュレーションサイクルであるため、シミュレーション信号ＳＩＭ１はシミュレート流量パルス６１０を提供し、シミュレーション信号ＳＩＭ２はシミュレート流量パルス６１２を提供する。シミュレートパルスの極性（増幅器出力で現れるとき）は、実流量電圧と同じ極性である。実電極電圧及びシミュレート電極電圧は、増幅器出力及びＡＤＣの出力で加算的である。シミュレーション回路がアクティブになり、シミュレーションがアクティブになると同時に流量信号生成がアクティブになる。
【００４４】
増幅器出力における差動電圧もまた、シミュレーションパルス６１６、６１８が流量電圧パルスに重畳又は付加された状態で、正及び負極性電圧パルスの一つのサイクルを通過する。プロセッサ（図３の３３６）は、シミュレーション期間中のサンプル６２０のストリームをシミュレーションサンプルとしてエラー出力を更新するため処理する。シミュレーション期間が完了したのち、プロセッサは、通常の流量計測としてサンプル６２４のストリームの処理に流量指示出力を更新するため戻る。
【００４５】
シミュレーション期間中、サンプル６２０が処理され、処理された結果が正常範囲と比較され、シミュレート流量電圧が正常範囲内ではないならば、エラーフラグが立てられる。６２４で示すように。
【００４６】
図示した実施態様は、シミュレーション信号及び流量信号の加算的配設を考慮したものであるが、代替として、スイッチングを設けて（図３で）シミュレーション期間６００中には実流量信号を遮断することもできることが当業者には理解されよう。この代替構造では差動増幅器は加算出力を提供するが、シミュレーション期間中には、スイッチングによって実流量信号はゼロレベルまで減らされる。
【００４７】
また、診断試験期間中にエラー表示（たとえばエラー表示２３０、３３０）及び流量指示出力（たとえば流量指示出力２３８、３３８）の両方を更新するように流量感知回路（たとえば流量感知回路２２８、３２８）を他のやり方でプログラムすることもできるということが当業者には理解されよう。
【００４８】
好ましい実施態様を参照しながら本発明を説明したが、当業者は、本発明の本質及び範囲を逸することなく、形態及び詳細における変更を加えることができることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】電磁流量計流管アセンブリを示す図である。
【図２Ａ】第一の電磁流量計トランスミッタを示す図である。
【図２Ｂ】第二の電磁流量計トランスミッタを示す図である。
【図３】第三の電磁流量計トランスミッタを示す図である。
【図４】電磁流量計トランスミッタを試験するためのシミュレート流量信号を発するプロセスの典型的なフローチャートを示す。
【図５】流量計測を実施する通常の流量計測サイクルのタイミング図を示す。
【図６】シミュレーション計測を実施するシミュレーション計測サイクルのタイミング図を示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２３】
シミュレータが、シミュレート出力を第二及び第四の入力に結合する抵抗器を含む、請求項２２記載の電磁流量計トランスミッタ。
【国際調査報告】
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2008519259.tif 000011
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