(57)【要約】【課題】計測値に応じて多段階に設定される励磁電流の限界値をさらに大きくする。【解決手段】励磁回路３と流量測定出力回路６との接続ラインＬＡ中にスイッチＳＷ１を設ける。接続ラインＬＢ中にスイッチＳＷ２を設ける。接続ラインＬＣ中にスイッチＳＷ３を設ける。ＣＰＵ６−４での計測値が２０％を上回る前まではスイッチＳＷ１をオン（スイッチＳＷ２，ＳＷ３はオフ）とし、直列励磁回路方式とする。計測値が２０％を上回った場合には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオン（スイッチＳＷ１はオフ）とし、並列励磁回路方式とする。並列励磁回路方式では、励磁電圧回路３−１での励磁電圧Ｖｅｘを８．５Ｖから１４Ｖに切り替える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定管内を流れる流体の流れ方向に対してその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイルと、
この励磁コイルへの励磁電圧を生成すると共にその極性が周期的に変化する励磁電流を供給する励磁回路と、
前記測定管内を流れる流体の流れ方向および前記励磁コイルの発生磁界の方向と直交して前記測定管内に配置された電極間に得られる信号起電力を検出し、この検出される信号起電力に基づいて計測値を求め、この求めた計測値に応じて外部電圧を供給する一対の信号線に流れる出力電流を所定の電流範囲で調整する一方、前記求めた計測値に応じて前記励磁回路からの前記励磁コイルへの励磁電流の値を多段階に切り替える流量測定出力回路とを備え、
前記励磁回路と前記流量測定出力回路とが前記一対の信号線の間に直列に接続されている２線式電磁流量計において、
前記流量測定出力回路における前記計測値が所定値を越えた場合、前記一対の信号線の間に直列に接続されている前記励磁回路と前記流量測定出力回路との接続を並列に切り替える切替手段
を備えていることを特徴とする２線式電磁流量計。
【請求項２】
請求項１に記載された２線式電磁流量計において、
前記切替手段は、前記流量測定出力回路における前記計測値が所定値を越えた場合、前記励磁回路における前記励磁コイルへの励磁電圧をそれまでの励磁電圧よりも高い励磁電圧に切り替えることを特徴とする２線式電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種プロセス系において導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計に関し、特に直流電源に接続された一対の信号線より外部電圧が供給され、この外部電圧を供給する一対の信号線に流れる出力電流を調整することによって計測値を出力する２線式電磁流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の２線式電磁流量計においては、測定管内を流れる流体の流れ方向に対してその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイルへ所定周波数で矩形波状の励磁電流Ｉｅｘを供給し、励磁コイルの発生磁界と直交して測定管内に配置された電極間に得られる信号起電力（流量に比例した信号）を検出し、この検出した信号起電力に基づいてＣＰＵでの演算処理により計測値を０〜１００％値として求め、この２線式電磁流量計に外部電圧を供給する一対の信号線に流れる電流（出力電流）を、上記求めた計測値に応じて４〜２０ｍＡの電流範囲で調整するようにしている。
【０００３】
図６に従来の２線式電磁流量計の概略を示す。同図において、１００は２線式電磁流量計、２００は直流電源であり、２線式電磁流量計１００には一対の信号線Ｌ１，Ｌ２を介して直流電源２００からの外部電圧Ｖｓが供給される。信号線Ｌ２には外部負荷ＲＬとして例えば２５０Ωの抵抗が接続されている。また、直流電源２００は、ＤＣ２４Ｖとされている。この場合、２線式電磁流量計１００に供給される外部電圧Ｖｓは、直流電源２００の電源電圧（ＤＣ２４Ｖ）から外部負荷ＲＬにける電圧降下を差し引いた値とされる。
【０００４】
２線式電磁流量計１００において、１は測定管、２は測定管１内を流れる流体の流れ方向に対してその磁界の発生方向を垂直として配置された励磁コイル、３は励磁コイル２へ矩形波状の励磁電流Ｉｅｘを周期的に供給する励磁回路、４ａ，４ｂは励磁コイル２の発生磁界と直交して測定管１内に配置された検出電極、５は接地電極、６は検出電極４ａ，４ｂ間に得られる信号起電力を検出し、この検出される信号起電力に基づいて計測値を求め、この求めた計測値に応じて直流電源２００に戻される出力電流Ｉｏｕｔを４〜２０ｍＡの電流範囲で調整する流量測定出力回路である。
【０００５】
励磁回路３は励磁電圧回路（定電圧回路）３−１と電流調整回路（ＣＣＳ）３−２とを有している。励磁電圧回路３−１は励磁電圧Ｖｅｘとして８．５Ｖの定電圧を生成する。電流調整回路３−２は、励磁電圧回路３−１からの励磁電圧Ｖｅｘを励磁コイル２に印加するとともに、その極性が交互に切り替わる矩形波状の励磁電流Ｉｅｘを生成する。励磁電流Ｉｅｘの値（波高値）は、流量測定出力回路６における計測値に応じ、図７に示すように多段階に切り替えられる。
【０００６】
流量測定出力回路６は、信号起電力検出回路６−１と、サンプルホールド回路６−２と、Ａ／Ｄ変換回路６−３と、ＣＰＵ６−４と、Ｄ／Ａ変換回路６−５と、電流調整回路（ＣＣＳ）６−６と、これらの回路に電源電圧を供給する定電圧回路６−７とを有している。
【０００７】
信号起電力検出回路６−１は、接地電極５の電位を基準として、電極４ａ，４ｂ間に得られる信号起電力を検出する。サンプルホールド回路６−２は、信号起電力検出回路６−１が検出する信号起電力を入力とし、この信号起電力の値を極性が切り替わる直前でサンプルホールドする。Ａ／Ｄ変換回路６−３は、サンプルホールド回路６−２によってサンプルホールドされた信号起電力（アナログ値）をデジタル値に変換し、ＣＰＵ６−４へ送る。
【０００８】
ＣＰＵ６−４は、Ａ／Ｄ変換回路６−３からの信号起電力に基づいて計測値（０〜１００％）を求め、Ｄ／Ａ変換回路６−５へ出力する。Ｄ／Ａ変換回路６−５は、ＣＰＵ６−４からの計測値（デジタル値）をアナログ値に変換し、電流調整回路６−６へ送る。電流調整回路６−６は、コンパレータＣＰ１とトランジスタＱ１と抵抗Ｒ１とを有し、コンパレータＣＰ１によってトランジスタＱ１のベース電流を調整することによって、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間を流れる電流ＩｃｃｓをＤ／Ａ変換回路６−５からの計測値に応じて調整する。また、ＣＰＵ６−４は、Ａ／Ｄ変換回路６−３からの信号起電力に基づいて求めた計測値に応じ、図７に示した関係で励磁電流Ｉｅｘが励磁コイル２へ供給されるように、励磁回路３の電流調整回路３−２へ指令を与える。
【０００９】
〔直流励磁回路方式〕
この２線式電磁流量計１００では、励磁回路３と流量測定出力回路６とが信号線Ｌ１とＬ２との間に直列に接続されており、励磁回路３を流れる電流が流量測定出力回路６に流れ込んで、直流電源２００に戻される出力電流Ｉｏｕｔとなる。このような方式を直列励磁回路方式と呼んでいる。
【００１０】
例えば、ＣＰＵ６−４での計測値が０％である場合、励磁回路３での励磁電流Ｉｅｘの値は３．５ｍＡとされる。励磁回路３では、励磁電圧回路３−１での励磁電圧Ｖｅｘの生成に０．５ｍＡの電流が必要であり、励磁電圧回路３−１側を流れる電流をＩａとすると、励磁回路３を流れる電流Ｉ１は、Ｉ１＝Ｉａ＋Ｉｅｘ＝０．５ｍＡ＋３．５ｍＡ＝４ｍＡとなる。
【００１１】
この４ｍＡの電流が流量測定出力回路６へ流れ込む。流量測定出力回路６では、定電圧回路６−７側に流れる電流をＩｂとした場合、この電流ＩｂはＣＰＵ６−４などを駆動するために３ｍＡ必要であり、トランジスタＱ１側を流れる電流Ｉｃｃｓが１ｍＡに調整されるとすると、流量測定出力回路６を流れる電流Ｉ２（Ｉ２＝Ｉｃｃｓ＋Ｉｂ）は４ｍＡとなり、励磁回路３を流れる電流Ｉ１と流量測定出力回路６を流れる電流Ｉ２とが等しくなり、直流電源２００に戻される出力電流Ｉｏｕｔが計測値０％を示す４ｍＡとなる。
【００１２】
ＣＰＵ６−４での計測値が例えば１０％となれば、ＣＰＵ６−４は出力電流ＩｏｕｔをＩｏｕｔ＝４ｍＡ＋１．６ｍＡ＝５．６ｍＡとするために、トランジスタＱ１側を流れる電流Ｉｃｃｓを２．６ｍＡに調整する。この場合、励磁回路３では、励磁電流Ｉｅｘ＝３．５ｍＡとされているために、励磁電圧回路３−１側を流れる電流ＩａがＩａ＝２．１ｍＡとなる。
【００１３】
〔励磁電流Ｉｅｘの値を計測値に応じて多段階に変える理由〕
励磁電流Ｉｅｘの値は、図７に示した関係に従い、ＣＰＵ６−４での計測値に応じて多段階に切り替えられる。このような励磁電流Ｉｅｘの値を多段階に切り替える方式を多点励磁切替方式と呼んでいる。多点励磁切替方式としないとすると、すなわち励磁電流Ｉｅｘの値を３．５ｍＡに固定すると、流体を貫く磁束密度が小さいため、信号起電力検出回路６−１で得られる信号起電力が小さく、流速に応じて電極４ａ，４ｂに重畳してくるノイズの影響を受けて出力が大きくふらつく。すなわち、高流量になるにつれて信号起電力に含まれるノイズの割合が高くなって、Ｓ／Ｎ比が低下し、安定した流量計測ができなくなる。
【００１４】
信号起電力検出回路６−１で得られる信号起電力をｅとすると、信号起電力ｅは、ｅ＝ｋ・Ｂ・ｖ・Ｄとして表される。なお、この式において、ｋは定数、Ｄは測定管１の口径、ｖは平均流速、Ｂは発生磁束密度である。ここで、Ｂは励磁電流Ｉｅｘに比例し、励磁電流Ｉｅｘを大きくすれば同じ流速でも信号起電力ｅが大きくなる。そこで、図６に示した従来の２線式電磁流量計１００では、計測値に応じて、すなわち計測値に応ずる出力電流（４〜２０ｍＡ）が大きくなれば、その大きくなった分を利用して、励磁電流Ｉｅｘを大きな値に切り替えるようにしている。
【００１５】
例えば、計測値が２０％となると、励磁電流Ｉｅｘの値が６．７ｍＡに切り替えられる。すなわち、計測値２０％に応ずる出力電流Ｉｏｕｔは７．２ｍＡであり、励磁回路３ではＩａ＝０．５ｍＡ必要なので、励磁電流Ｉｅｘとして６．７ｍＡまで流すことができる。計測値が４０％となると、励磁電流Ｉｅｘの値が９．９ｍＡに切り替えられる。すなわち、計測値４０％に応ずる出力電流Ｉｏｕｔは１０．４ｍＡであり、励磁回路３ではＩａ＝０．５ｍＡ必要なので、励磁電流Ｉｅｘとして９．９ｍＡまで流すことができる。このように、計測値に応じて励磁電流Ｉｅｘを大きな値に切り替えることにより、信号起電力ｅを大きくして、Ｓ／Ｎ比を向上させ、安定した流量計測が可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の２線式電磁流量計１００では、直流励磁回路方式としているために、２線式電磁流量計１００に供給される外部電圧Ｖｓ、すなわち直流電源２００の電源電圧ＤＣ２４Ｖから外部負荷ＲＬにおける電圧降下Ｉｏｕｔ×ＲＬを差し引いた電圧Ｖｓが励磁回路３と流量測定出力回路６とに分圧される。このため、励磁電圧回路３−１が生成する励磁電圧Ｖｅｘは８．５Ｖと小さく、励磁コイル２へ供給される矩形波状の励磁電流Ｉｅｘは、その値が大きくなるほど所要の値までの立ち上がり時間が長くなる。
【００１７】
図８は励磁電流Ｉｅｘの値をＩｅｘ＝３．５ｍＡ、６．７ｍＡ、９．９ｍＡ、１２ｍＡと切り替えた場合の立ち上がり波形であり、励磁電流Ｉｅｘの値が３．５ｍＡと小さい場合には、同図に示す波形Ｉのように即座に立ち上がる。しかし、励磁電圧回路３−１が生成する励磁で電圧は変わらないため、励磁電流Ｉｅｘの値が６．７ｍＡ、９．９ｍＡ、１２ｍＡと大きくなると、同図に示す波形ＩＩ，ＩＩＩ　，ＩＶのようにように立ち上がり時間が長くなり、極性が切り替わる直前の定常域（Ｉｅｘが所要値に達した後の平坦な波形部分）ｔａが短くなる。
【００１８】
サンプルホールド回路６−２では信号起電力ｅの値を極性が切り替わる直前でサンプルホールドする。例えば、信号起電力ｅの極性が切り替わる直前の５ｍｓの間の信号起電力ｅをサンプリングし、その平均値を保持する。励磁電流Ｉｅｘの値が１２ｍＡの場合、励磁電流Ｉｅｘの極性が切り替わる直前の定常域ｔａは５ｍｓ程度であり、サンプリングされる信号起電力ｅはかろうじて安定した励磁電流Ｉｅｘにより得られる値となる。
【００１９】
しかし、励磁電流Ｉｅｘの値が大凡ではあるが１２ｍＡを越えると、励磁電流Ｉｅｘが変化している間の信号起電力ｅがサンプリングされるようになり、電極４ａ，４ｂに生じる渦電流などによって、流量の計測値に誤差が含まれるものとなる。このため、従来の多点励磁切替方式の２線式電磁流量計１００では、計測値に応じて多段階に設定される励磁電流Ｉｅｘの限界値が１２ｍＡ程度とされており、これ以上励磁電流Ｉｅｘの値を大きくすることができなかった。
【００２０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、計測値に応じて多段階に設定される励磁電流の限界値をさらに大きくすることのできる２線式電磁流量計を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、上述した２線式電磁流量計において、流量測定出力回路における計測値が所定値を越えた場合、一対の信号線の間に直列に接続されている励磁回路と流量測定出力回路との接続を並列に切り替える切替手段を設けたものである。
この発明によれば、流量測定出力回路における計測値が例えば２０％を越えると、それまで一対の信号線の間に直列に接続されていた励磁回路と流量測定出力回路とが並列に接続される。すなわち、それまで外部電圧が励磁回路と流量測定出力回路とに分圧されていたものが、励磁回路と流量測定出力回路とのそれぞれに印加されるものとなる。このため、励磁回路において生成される励磁電圧をそれまでの励磁電圧よりも大きくすることが可能となり、励磁電流の立ち上がり時間を早くし、極性が切り替わる直前の定常域を長くすることができるようになる。これにより、励磁電流を例えば１２ｍＡ以上としても、極性が切り替わる直前の定常域として５ｍｓ以上を確保することが可能となり、計測値に応じて多段階に設定される励磁電流の限界値を１２ｍＡ以上とすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る２線式電磁流量計の一実施の形態の概略を示す図である。同図において、図６と同一符号は図６を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
【００２３】
この２線式電磁流量計１００Ａにおいては、励磁回路３と流量測定出力回路６との接続ラインＬＡ中に第１のスイッチＳＷ１を設け、励磁電圧回路３−１とスイッチＳＷ１との接続ライン上の点Ｐ１と抵抗Ｒ１と外部負荷ＲＬとの間の接続ライン上の点Ｐ２との間（接続ラインＬＢ中）に第２のスイッチＳＷ２を設け、信号線Ｌ１と励磁電圧回路３−１との接続ライン上の点Ｐ３とスイッチＳＷ１と流量測定出力回路６との接続ライン上の点Ｐ４との間（接続ラインＬＣ中）に第３のスイッチＳＷ３を設けている。
【００２４】
また、流量測定出力回路６におけるＣＰＵ６−４にスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオン・オフを制御する機能を付加し、Ａ／Ｄ変換回路６−３から出力されたＣＰＵ６−４での計測値が０〜２０％の範囲ではスイッチＳＷ１をオン（スイッチＳＷ２，ＳＷ３はオフ）とし、ＣＰＵ６−４での計測値が２０％を上回った場合には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオン（スイッチＳＷ１はオフ）とするようにしている。
【００２５】
また、Ａ／Ｄ変換回路６−３からの信号起電力に基づいて求めた計測値に応じ、図７に示した関係ではなく、図２に示された関係で定まる値の電流を励磁電流とするように励磁回路３の電流調整回路３−２へＣＰＵ６−４より指令を与えるようにしている。また、ＣＰＵ６−４での計測値が２０％を上回った場合、ＣＰＵ６−４より励磁電圧回路３−１へ指令を与え、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切り替えに合わせて励磁電圧Ｖｅｘの値を８．５Ｖから１４Ｖの定電圧へ切り替えるようにしている。
【００２６】
〔直列励磁回路方式：０％〜２０％〕
ＣＰＵ６−４は、Ａ／Ｄ変換回路６−３からの信号起電力に基づいて計測値を求め、この計測値が０〜２０％の範囲ではスイッチＳＷ１をオンとし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフとする。これにより、励磁回路３と流量測定出力回路６とが信号線Ｌ１とＬ２との間に直列に接続され、２線式電磁流量計１００Ａは従来の２線式電磁流量計１００と同様の動作を行う。
【００２７】
図３にこの場合の２線式電磁流量計１００Ａにおける回路接続を単純化して示す。この場合、励磁回路３における励磁電圧回路３−１が生成する励磁電圧Ｖｅｘは８．５Ｖとされ、電流調整回路３−２が励磁コイル２へ供給する励磁電流Ｉｅｘの値は３．５ｍＡとされ、励磁電圧回路３−１側を流れる電流Ｉａは計測値０％〜２０％に対応して０．５〜３．７ｍＡとされる。また、流量測定出力回路６では、定電圧回路６−７側への電流Ｉｂが３ｍＡとされ、トランジスタＱ１側への電流Ｉｃｃｓが計測値０％〜２０％に対応して１〜４．２ｍＡとされる。
【００２８】
〔並列励磁回路方式：２０％〜１００％〕
ＣＰＵ６−４は、Ａ／Ｄ変換回路６−３からの信号起電力に基づいて求めた計測値が２０％を上回ると、すなわち直流電源２００に戻される出力電流Ｉｏｕｔが７．２ｍＡを超えると、スイッチＳＷ１をオフとし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンとする。これにより、それまで信号線Ｌ１とＬ２との間に直列に接続されていた励磁回路３と流量測定出力回路６とが、信号線Ｌ１とＬ２との間に並列に接続されるようになる。
【００２９】
図４にこの場合の２線式電磁流量計１００Ａにおける回路接続を単純化して示す。この場合、直流電源２００からの入力電流Ｉｉｎ＝７．２ｍＡは、励磁回路３への電流Ｉ１（Ｉ１＝Ｉｅｘ＋Ｉａ）と流量測定出力回路６への電流Ｉ２（Ｉ２＝Ｉｂ＋Ｉｃｃｓ）とに分流される。この例では、励磁回路３における励磁コイル２への励磁電流Ｉｅｘの値は３．５ｍＡとされ、励磁電圧回路３−１での励磁電圧Ｖｅｘの生成にＩａ＝０．５ｍＡの電流が必要とされ、流量測定出力回路６では定電圧回路６−７側への電流Ｉｂとして３ｍＡを必要とする。これらの電流ＩｅｘとＩｃとＩｂとを足し合わせると、３．５＋０．５＋３＝７ｍＡとなり、直流電源２００からの入力電流Ｉｉｎ＝７．２ｍＡとほゞ一致する。なお、７．２ｍＡと７ｍＡとの差０．２ｍＡについては、流量測定出力回路６におけるトランジスタＱ１側を流れる電流Ｉｃｃｓとする。
【００３０】
また、ＣＰＵ６−４は、計測値が２０％を上回ると、励磁電圧回路３−１へ指令を与え、励磁電圧Ｖｅｘの値を８．５Ｖから１４Ｖへと切り替える。この励磁電圧Ｖｅｘの８．５Ｖから１４Ｖへの切り替えは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切り替えによって励磁回路３と流量測定出力回路６とが信号線Ｌ１とＬ２との間に並列に接続されることによって実現可能となるものである。
【００３１】
すなわち、計測値が２０％を上回る前は、励磁回路３と流量測定出力回路６とは信号線Ｌ１とＬ２との間に直列に接続されている。この場合、２線式電磁流量計１００Ａの外部電圧Ｖｓは励磁回路３と流量測定出力回路６とに分圧され、励磁回路３への供給電圧は小さい。このため、励磁電圧Ｖｅｘの値は、８．５Ｖ程度としかできない。これに対し、計測値が２０％を上回ると、励磁回路３と流量測定出力回路６とは信号線Ｌ１とＬ２との間に並列に接続される。この場合、２線式電磁流量計１００Ａの外部電圧Ｖｓは励磁回路３と流量測定出力回路６とのぞれぞれに印加されるものとなり、励磁回路３への供給電圧が大きくなる。これにより、励磁電圧回路３−１が生成する励磁電圧Ｖｅｘを、１４Ｖ程度まで大きくすることが可能となる。
【００３２】
励磁電圧回路３−１が生成する励磁電圧Ｖｅｘが１４Ｖとされると、それまでの励磁電圧Ｖｅｘ＝８．５Ｖに対し、励磁電流Ｉｅｘの立ち上がり時間が早くなり、極性が切り替わる直前の定常域も長くなる。励磁電流Ｉｅｘの値が３．５ｍＡ程度では顕著な差はないが、流量信号（入力電圧）の増大に伴って励磁電流Ｉｅｘの値が大きくなるほどその差が大きくなり、例えば並列励磁回路方式で励磁電流Ｉｅｘを最大限流すことの可能な１６．５ｍＡとした場合、図５に示すように定常域ｔａとして６ｍｓ程度を確保することができる。すなわち、従来は励磁電流Ｉｅｘの限界値を１２ｍＡ程度としかできなかったが、計測値２０％を境として直列励磁回路方式から並列励磁回路方式に切り替えることによって、励磁電流Ｉｅｘの限界値を最大限流すことの可能な１６．５ｍＡまで大きくすることができる。
【００３３】
ＣＰＵ６−４は、計測値が４０％を上回ると、励磁電流Ｉｅｘの値を６．９ｍＡに切り替える。すなわち、計測値４０％に応ずる出力電流Ｉｏｕｔは１０．４ｍＡであり、励磁回路３ではＩａ＝０．５ｍＡ必要であり、流量測定出力回路６では３ｍＡ必要であるので、流量測定出力回路６でのトランジスタＱ１側への電流Ｉｃｃｓを０ｍＡとすれば、励磁電流Ｉｅｘとして６．９ｍＡ流すことができる。
【００３４】
ＣＰＵ６−４は、計測値が６０％を上回るまでは、励磁電流Ｉｅｘの値を６．９ｍＡとする。この間の余剰な電流はトランジスタＱ１側への電流Ｉｃｃｓとして流す。そして、計測値が６０％を上回ると、励磁電流Ｉｅｘの値を１０．１ｍＡに切り替える。すなわち、計測値６０％に応ずる出力電流Ｉｏｕｔは１３．６ｍＡであり、励磁回路３ではＩａ＝０．５ｍＡ必要であり、流量測定出力回路６では３ｍＡ必要であるので、流量測定出力回路６でのトランジスタＱ１側への電流Ｉｃｃｓを０ｍＡとすれば、励磁電流Ｉｅｘとして１０．１ｍＡ流すことができる。
【００３５】
以下、同様にして、ＣＰＵ６−４は、計測値が８０％を上回ると励磁電流Ｉｅｘの値を１３．３ｍＡとし、計測値が１００％となると励磁電流Ｉｅｘの値を１６．５ｍＡとする。励磁電流Ｉｅｘが１２ｍＡを超えても、本実施の形態では並列励磁回路方式として励磁電圧Ｖｅｘが１４Ｖと高くされていることから、励磁電流Ｉｅｘの立ち上がり時間が早く、極性が切り替わる直前の定常域も長くなることから、安定した励磁電流Ｉｅｘにより得られる信号起電力ｅをサンプリングして、正確な計測値を求めることができるようになる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、計測値が２０％を上回った場合に直列励磁回路方式から並列励磁回路方式に切り替えるようしたが、必ずしも２０％を直列励磁回路方式から並列励磁回路方式への切り替えポイントとしなくてもよい。例えば、計測値５０％を直列励磁回路方式から並列励磁回路方式への切り替えポイントするなどとしてもよい。また、図２に示した計測値と励磁電流Ｉｅｘとの関係はあくまでも一例として示したものであり、励磁電流Ｉｅｘの切り替えポイントを変えたり、励磁電流Ｉｅｘの値を変えるなど、種々の変形が自在である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、流量測定出力回路における計測値が所定値を越えた場合、一対の信号線の間に直列に接続されている励磁回路と流量測定出力回路との接続を並列に切り替える切替手段を設けたので、計測値が所定値を越えるまでは外部電圧が励磁回路と流量測定出力回路とに分圧されていたものが、計測値が所定値を超えると励磁回路と流量測定出力回路とのそれぞれに印加されるものとなり、これにより励磁回路において生成される励磁電圧をそれまでの励磁電圧よりも大きくすることが可能となり、励磁電流の立ち上がり時間を早くし、極性が切り替わる直前の定常域を長くし、計測値に応じて多段階に設定される励磁電流の限界値をさらに大きくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２線式電磁流量計の一実施の形態の概略を示す図である。
【図２】この２線式電磁流量計における計測値と励磁電流Ｉｅｘの指示値との関係を示す図である。
【図３】この２線式電磁流量計における計測値が２０％を上回る前までの回路接続（直列励磁回路方式）を単純化して示した図である。
【図４】この２線式電磁流量計における計測値が２０％を上回った時の回路接続（並列励磁回路方式）を単純化して示した図である。
【図５】並列励磁回路方式に切り替えられた場合の励磁電流Ｉｅｘの値を１６．５ｍＡとしたときの立ち上がり波形を例示する図である。
【図６】従来の２線式電磁流量計の概略を示す図である。
【図７】従来の２線式電磁流量計における計測値と励磁電流Ｉｅｘの指示値との関係を示す図である。
【図８】励磁電流Ｉｅｘの値をＩｅｘ＝３．５ｍＡ、６．７ｍＡ、９．９ｍＡ、１２ｍＡと切り替えた場合の立ち上がり波形を例示する図である。
【符号の説明】
１…測定管、２…励磁コイル、３…励磁回路、３−１…励磁電圧回路、３−２…電流調整回路、４ａ，４ｂ…電極、５…接地電極、６…流量測定出力回路、６−１…信号起電力検出回路、６−２…サンプルホールド回路、６−３…Ａ／Ｄ変換回路、６−４…ＣＰＵ、６−５…Ｄ／Ａ変換回路、６−６…電流調整回路、ＣＰ１…コンパレータ、Ｑ１…トランジスタ、Ｒ１…抵抗、６−７…定電圧回路、ＳＷ１〜ＳＷ３…スイッチ、ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ…接続ライン、Ｌ１，Ｌ２…信号線、ＲＬ…外部負荷、１００Ａ…２線式電磁流量計、２００…直流電源。
【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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